李成峰

（陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，山西陽泉 045008）

0 前言

一礦北翼軌道大巷已延伸至距井口約15 000 m處，隨著大巷及采區(qū)不斷向礦界延伸，運(yùn)輸距離越來越遠(yuǎn)。目前，我礦北翼僅在井口至四噸底卸段、十三采區(qū)以里實(shí)現(xiàn)了原煤皮帶運(yùn)輸，北翼三噸底卸至十三采區(qū)間8 200 m范圍內(nèi)的人員、物料、原煤仍靠軌道大巷運(yùn)輸，上述現(xiàn)狀極大的制約了我礦的安全生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化。

1 北翼主運(yùn)輸系統(tǒng)改造的必要性

（1）+669水平北翼運(yùn)輸能力不足

+669水平北翼軌道運(yùn)輸大巷擔(dān)負(fù)北翼的煤炭主運(yùn)輸和輔助運(yùn)輸任務(wù)，根據(jù)+669水平北翼未來設(shè)計生產(chǎn)能力6.0 Mt/a的要求，考慮10%的輔助運(yùn)輸量（輔助運(yùn)輸量按0.6 Mt/a考慮），北翼需要的運(yùn)輸量將達(dá)到6.6 Mt/a，而目前北翼原煤核定運(yùn)輸能力僅有2.6 Mt/a，尚差4 Mt/a，2012年+669水平北翼實(shí)際運(yùn)輸原煤4 Mt，是以北煤南運(yùn)、延長運(yùn)輸時間、縮短檢修時間、增加運(yùn)輸安全隱患為代價的。

（2）+669水平北翼煤車運(yùn)行造成人員運(yùn)輸時間長、巷道工業(yè)衛(wèi)生差

一礦北翼軌道大巷已延伸至距井口約15 000 m處，隨著大巷及采區(qū)不斷向礦界延伸，運(yùn)輸距離越來越遠(yuǎn)，到最遠(yuǎn)的規(guī)劃采區(qū)要達(dá)到18 000 m。雖然北翼軌道大巷已更換完畢38 kg/m軌道，但受煤車、人車、料車同巷運(yùn)行影響，新時速人車難以發(fā)揮有效作用，從井底到北翼正前車場（14 000 m）用時81 min，造成職工上下班時間長，體力消耗大，勞動效率低；同時，由于煤車運(yùn)輸運(yùn)行穩(wěn)定性差，難以抑制撒煤現(xiàn)象和軌道巷的煤塵，嚴(yán)重制約著軌道大巷標(biāo)準(zhǔn)化管理的提升。

（3）+669水平北翼運(yùn)輸系統(tǒng)存在安全隱患

1）+669水平北翼運(yùn)輸大巷設(shè)計斷面凈寬為4.4 m，斷面收縮變形嚴(yán)重，局部地段凈寬不足4 m，安全間距不能滿足《煤礦安全規(guī)程》的要求。

2）由于現(xiàn)有4 t底卸式礦車是由原3 t底卸式礦車改造過來的，增加了對軌道及卸載點(diǎn)（包括拖輪和卸載曲軌）的集中載荷，延長了列車的制動距離，使礦車行駛的安全系數(shù)大大降低。

（4）礦車運(yùn)營成本高

礦車運(yùn)輸噸煤成本10.9元/t，皮帶運(yùn)輸噸煤成本8.82元/t，礦車運(yùn)輸與皮帶運(yùn)輸相比，礦車運(yùn)營成本高于皮帶運(yùn)營成本，礦車運(yùn)輸有必要改造成皮帶運(yùn)輸。

（5）建設(shè)大型現(xiàn)代化礦井的需要

皮帶輸送機(jī)具有連續(xù)運(yùn)輸能力大，操作簡單，容易實(shí)現(xiàn)自動化控制，能夠滿足綜放工作面出煤量大的運(yùn)輸要求?，F(xiàn)有的+669水平北翼的回采工作面主運(yùn)輸系統(tǒng)為：回采工作面刮板輸送機(jī)—順槽皮帶輸送機(jī)—采區(qū)皮帶輸送機(jī)—大巷礦車運(yùn)輸—3、4噸底卸—1#主斜井皮帶輸送機(jī)—地面。由回采工作面主運(yùn)輸系統(tǒng)可以看出整個運(yùn)輸系統(tǒng)只有大巷運(yùn)輸屬于間斷運(yùn)輸，而其他環(huán)節(jié)都屬于連續(xù)運(yùn)輸，由此可見，制約+669水平北翼運(yùn)輸能力的瓶頸在于大巷間斷運(yùn)輸這個薄弱環(huán)節(jié)。如果實(shí)現(xiàn)將軌道運(yùn)輸改造為皮帶輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)輸，就能實(shí)現(xiàn)回采工作面到地面皮帶化連續(xù)運(yùn)輸，使整個+669水平北翼的安全生產(chǎn)狀況得到根本改善。

為提高北翼運(yùn)煤能力，減少人員上下班乘車時間，降低北翼運(yùn)營成本，消除礦車運(yùn)輸隱患，滿足大型現(xiàn)代化礦井的需要，我礦建議對北翼主運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行改造。

2 方案設(shè)計與說明

（1）設(shè)計原則

1）利用現(xiàn)有主斜井提升系統(tǒng)，減少巷道工程量。

2）避免與原有利用巷道相交，在不影響皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)那闆r下，力求多布置煤巷，少布置巖巷[1]。

3）在滿足設(shè)備布置和《煤礦安全規(guī)程》的基礎(chǔ)上，盡量減小巷道斷面。

4）改造后的皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)大巷的連續(xù)運(yùn)輸。

5）皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)改造施工應(yīng)盡量不影響礦井正常生產(chǎn)。

（2）改造方案

皮帶運(yùn)輸大巷布置原則如下：

①在滿足皮帶運(yùn)輸大巷技術(shù)要求的前提下，盡量沿15號煤層頂板布置；

②在滿足皮帶運(yùn)輸大巷技術(shù)要求的前提下，盡量減少橫穿已有巷道；

③在滿足皮帶運(yùn)輸大巷技術(shù)要求的前提下，盡量減少對現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)的影響。

1）方案一

在北翼三噸底卸與十三采區(qū)大煤倉之間新補(bǔ)皮帶大巷，從而使北翼原煤運(yùn)輸通過專用皮帶大巷形成連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)人員、煤炭運(yùn)輸?shù)南嗷オ?dú)立，解決目前因?yàn)槊很?、人車在軌道大巷?nèi)同軌但不同速，煤車行駛速度慢影響人車提速的問題。

北翼新補(bǔ)皮帶大巷共分為三部分。第一部分：頭部皮帶。從三噸底卸倉口上部10 m處始至東三采區(qū)終施工頭部皮帶巷，皮帶巷全長2 156 m，全巖巷掘進(jìn)，巷道最大坡度2°。第二部分：二部皮帶。從東三采區(qū)始至十一采區(qū)附近終施工二部皮帶巷，皮帶巷沿煤層頂板掘進(jìn)，皮帶巷全長約3 104 m；并在東三處施工一27 m深緩沖煤倉。第三部分：三部皮帶。從十一采區(qū)附近始至十三采區(qū)大煤倉下部硐室以下10 m處終施工三部皮帶巷。皮帶巷全長2 926 m，其中煤巷2 556 m，巖巷370 m，巷道最大坡度8°。

2）方案二

方案二與方案一類似，在北翼十三采區(qū)大煤倉與三噸底卸之間“兩點(diǎn)一線”新補(bǔ)皮帶大巷。實(shí)現(xiàn)人員、煤炭運(yùn)輸兩條系統(tǒng)相互獨(dú)立，互不干擾。

新補(bǔ)皮帶大巷分為兩部分。第一部分：頭部皮帶巷。從北翼三噸底卸至十九橫貫，長度約3 476 m，最大坡度3°，需按腰線施工，巷道布置于15#煤底板，需從已采采區(qū)（北翼七采區(qū)、西七采區(qū)及九采區(qū)）采空區(qū)下方穿越，采空區(qū)范圍基本覆蓋整條皮帶巷。整條皮帶巷只能在皮帶機(jī)頭和機(jī)尾處勾系統(tǒng)，中間部分不易施工系統(tǒng)巷。

第二部分：二部皮帶巷。從十九橫貫至十三采區(qū)煤倉，長度約3 827 m，以6.6‰的坡度施工，巷道布置于15#煤底板，需從十一采區(qū)下方穿越。整條皮帶巷可從皮帶機(jī)頭、機(jī)尾處及十二采區(qū)施工系統(tǒng)巷。

3 方案比較

（1）工程量

方案一：施工進(jìn)尺8 862 m，其中煤巷5 660 m，巖巷3 202 m，另外施工一垂深27 m，?8 m的煤倉。

方案二：施工進(jìn)尺8 116 m，全部巖巷。

（2）工期

方案一：由2個綜掘隊組、3個開拓隊組5個頭同時施工，井巷工程用時19個月，多頭同步進(jìn)行皮帶安裝3個月，整個工程用時22個月。

方案二：由5個普掘頭同時施工，井巷工程用時24個月，同步多頭安裝用時3個月，整個工程用時27個月。

（3）經(jīng)濟(jì)比較

方案一：井巷工程費(fèi)用8 740.36萬元，施工煤巷5 660 m，出煤11萬噸，按照噸煤單價400元考慮，抵充成本4 400萬元，實(shí)際井巷工程施工費(fèi)用4 340.36萬元。設(shè)備及安裝費(fèi)用12 996.8萬元。其它費(fèi)用875萬元?；绢A(yù)備費(fèi)用1 064萬元。最終項目投資為19 276.16萬元。

方案二：井巷工程費(fèi)用8 149.19萬元。設(shè)備及安裝費(fèi)用11 684.8萬元。其他費(fèi)用850萬元?；绢A(yù)備費(fèi)用1 024萬元。最終項目投資21 707.99萬元。

通過工程量、工期、經(jīng)濟(jì)對比：

1）方案一進(jìn)尺雖然比方案二多746 m，但是方案一有5 660 m煤巷，掘進(jìn)速度快，工期比方案二縮短5個月；

2）方案一巷道掘進(jìn)同時產(chǎn)出11萬噸煤，按照噸煤400元，可以創(chuàng)收4 400萬元，最終方案一整體投資19 276.19萬元，方案二投資21 707.99萬元，方案一比方案二節(jié)省投資2 431.8萬元。

鑒于方案一比方案二工期短，成本低，我礦采用方案一作為一礦+669水平北翼主運(yùn)輸系統(tǒng)改造施工方案

4 工程工期

陽煤一礦北翼主運(yùn)系統(tǒng)改造井巷工程主體巷道預(yù)計8 123 m，其中煤巷5 660 m，巖巷2 463 m，主要系統(tǒng)巷預(yù)計739 m，為全巖巷，總進(jìn)尺預(yù)計8 862 m。具體工程銜接如下：在不影響回采銜接的前提下，分別在東一、十一采區(qū)、十二采區(qū)、十三采區(qū)開口部署3個普掘頭、2個綜掘頭同時施工（由于出煤系統(tǒng)施工難度大，其它地點(diǎn)已經(jīng)不具備開口條件，不能增加施工頭數(shù)），綜掘按照月進(jìn)250 m、普掘月進(jìn)120 m考慮，預(yù)計井巷工程（包括巷道噴漿、皮帶機(jī)頭硐室及基礎(chǔ)澆筑）用時18個月，另考慮皮帶安裝4個月，整個工程預(yù)計用時22個月。

5 結(jié)論

通過北翼主運(yùn)輸系統(tǒng)改造，一礦北條帶原煤運(yùn)輸由過去大巷皮帶、礦車、皮帶接替間斷運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)大巷皮帶連續(xù)運(yùn)輸，提高了運(yùn)輸效率，均衡了礦井南北翼生產(chǎn)能力，降低了礦井運(yùn)輸成本，同時改善了大巷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，且有利于發(fā)揮新時速人車效率，提高輔助運(yùn)輸效率，給一礦千萬噸級礦井生產(chǎn)在運(yùn)輸能力上的提供了有利保證。綜上所述，進(jìn)行此項技改工程是適應(yīng)一礦減員增效、長遠(yuǎn)發(fā)展的的大勢所趨。

［1］尹萬杰，王素立，王軍朝.一礦北丈八井提升運(yùn)輸系統(tǒng)改造［J］.陽煤科技，2007（01）：23-24.