(國家能源集團寧夏煤業(yè)有限責任公司,寧夏 銀川 750011)
棗泉煤礦五分區(qū)為礦井主力生產采區(qū),采區(qū)生產能力3.5~5.0Mt/a,與2017年3月開工建設,采用煤層組大聯合單水平上下山斜井開拓,井口標高為+1342.0m,采區(qū)落底標高+600m,水平標高+950m,前期開采上山水平,即+950m水平以上煤炭資源。
五分區(qū)共設四條井筒(上山),分別為副斜井、行人及皮帶排矸斜井、膠帶運輸上山(為暗斜井,不出地面)、回風斜井,四條井筒(上山)相互間平行布置,初期井底水平設在+950m。主煤流經大巷搭接西主斜井至主工業(yè)場地洗煤廠完成洗選。
目前,國家能源集團寧煤公司各礦井輔助運輸大多采用無軌膠輪車運輸,個別采用斜井絞車或者立井罐籠提升。無軌膠輪車運輸雖然具有機動靈活,運輸連續(xù)等優(yōu)點,但要求井筒坡度小,存在井巷工程量大,建設工期長,投資大,運輸距離長等缺點。造成整體運行效率不高,建設工期長,容易形成“剃頭下山”,“多頭掘進”等違規(guī)情形。斜井絞車和立井罐籠提升雖然具有井巷工程量小,建設工期短,投資省,運輸距離短等優(yōu)點,但運輸環(huán)節(jié)復雜,效率低下,導致“剃頭下山”,“多頭掘進”等違規(guī)情形,嚴重制約采掘平衡。并且以上輔助運輸方式均為實現人、矸、料(材料及設備)分離運輸,不利于安全管理和運輸效率提升。
針對目前礦井輔助運輸系統(tǒng)存在的缺點,棗泉煤礦五分區(qū)設計之初,考慮以下原則進行多方案比選,確定最優(yōu)輔助運輸方案。
(一)人、矸、料(材料及設備)分離運輸,提高運輸效率和運輸安全可靠性;
(二)在滿足人、矸、料(材料及設備)分離運輸同時,盡可能減少井巷工程量,節(jié)約投資;
(三)盡可能?縮短運輸距離,進一步提高輔助運輸效率;
(四)排矸和運料(設備)均實現連續(xù)運輸,確保運輸效率。
按照以上原則,經過深入調研,多方論證,多方案比選,輔助運輸最終確定兩條斜井完成,即副斜井和行人及皮帶排矸斜井。
矸石運輸:在行人及皮帶排矸斜井井筒、輔助運輸石門、順槽內安裝排矸皮帶,行人通路(刮板轉載機聯巷)內安裝刮板轉載機。從而實現矸石從掘進工作面到地面的連續(xù)運輸。
物料及設備運輸:在副斜井、副斜井車場、輔助運輸石門、順槽內安裝齒軌卡軌車專用軌道,在副斜井車場和輔助運輸石門將皮帶支架加高,保證齒軌卡軌車及物料設備從排矸皮帶下方通過,過渡到排矸皮帶另一側。從而實現物料設備從地面到采掘工作面的連續(xù)運輸。
人員運輸:在行人及皮帶排矸斜井井筒內安裝架空乘人器,人員從地面乘坐架空乘人器至各區(qū)段行人聯絡巷,進入輔助運輸石門乘坐齒軌卡軌車人車到達采掘工作面。輔助運輸系統(tǒng)見下圖。
綜上所述,五分區(qū)輔助運輸系統(tǒng)不但實現了人、矸、料(材料及設備)分離運輸,也縮短了輔助運輸距離節(jié)省了投資,同時滿足了排矸和運料(設備)均連續(xù)運輸,最大限度的提高了輔助運輸效率,進一步提升了輔助運輸安全性和可靠性。
上述輔助運輸系統(tǒng)經過在棗泉煤礦現場檢驗,取得了良好的效果,徹底解決了采掘不平衡的不利局面,保障了礦井長期安全高效,可持續(xù)發(fā)展,且以上輔助運輸系統(tǒng)在全國范圍內鮮有使用先例,值得進行借鑒和推廣。