趙小云

（中國平煤神馬集團(tuán)東鼎建材有限公司，河南 平頂山 467000）

1 企業(yè)概況

平頂山天安煤業(yè)天力有限責(zé)任公司吳寨礦曾經(jīng)是河南省平頂山礦區(qū)總體規(guī)劃中的生產(chǎn)礦井之一，隸屬于中國平煤神馬能源化工集團(tuán)有限責(zé)任公司下屬的平頂山天安煤業(yè)天力有限責(zé)任公司。吳寨礦1987年破土動(dòng)工，1989年10月建成投產(chǎn)，2005～2007年礦井進(jìn)行了技術(shù)改造，并通過了河南省煤炭工業(yè)局驗(yàn)收，生產(chǎn)能力達(dá)到0.45Mt/a。2009年經(jīng)河南省發(fā)改委批準(zhǔn)，吳寨礦進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)升級(jí)，升級(jí)后礦井生產(chǎn)能力達(dá)到0.90Mt/a。礦井主要開采己組煤（己15、己16、己17）為主焦煤和庚組煤（庚20），商品煤外運(yùn)主要以火車外運(yùn)為主，少量地銷汽運(yùn)。

2 地面煤倉裝車系統(tǒng)優(yōu)化的必要性

吳寨礦鐵路運(yùn)輸線由平煤股份鐵運(yùn)處建設(shè)，準(zhǔn)軌鐵路總長度0.28km。吳寨礦地面煤倉裝車系統(tǒng)存在裝運(yùn)能力不足、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大以及污染環(huán)境等諸多問題。通過地面煤倉裝車系統(tǒng)優(yōu)化項(xiàng)目的實(shí)施解決制約吳寨礦煤炭火運(yùn)外銷的實(shí)際問題。

（1）解決場地受限裝車能力不足的問題。吳寨礦儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)鐵軌在礦區(qū)內(nèi)基本呈南北走向，鐵路煤倉口北部軌道延伸至礦區(qū)邊界，長度為70m，與平安大道一墻之隔；兩個(gè)煤倉口軌道長度為50m；軌道南部向東彎曲與編組站軌道相接（鐵路運(yùn)輸線路由平煤集團(tuán)鐵運(yùn)處建設(shè)投入使用）。煤倉裝車是需裝載火車開至2個(gè)儲(chǔ)煤倉下部方可裝煤，吳寨礦地面煤倉裝車系統(tǒng)的有效裝車長度不足170m，限制了裝火車的長度。平煤鐵運(yùn)處編組站為吳寨礦固定編組13節(jié)車廂，每節(jié)車廂長度為15.5m，車廂掛鉤連接處距離為0.9m，根據(jù)吳寨礦鐵軌的裝車長度計(jì)算得知，可以裝運(yùn)10節(jié)車廂，不能滿足裝運(yùn)需要。（2）解決原煤返裝過程中的環(huán)境污染問題。吳寨礦使用鏟車返裝的方法裝載煤倉裝車系統(tǒng)剩余的3節(jié)火運(yùn)車廂。在返裝的過程中，由于二次裝卸造成大量煤塵飄灑，在自然二級(jí)風(fēng)力以上條件下，大量煤塵上揚(yáng)，給附近區(qū)域的大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。（3）解決裝車效率低問題。平煤鐵運(yùn)處為運(yùn)力資源優(yōu)化配置，每天給吳寨礦編發(fā)4-5組列車，每組固定編組為13節(jié)車廂。采用地面煤倉裝車系統(tǒng)和鏟車返裝相結(jié)合的方式，每次裝運(yùn)需要耗時(shí)3.5h，累計(jì)工作時(shí)間達(dá)16h，需要配備三班鏟車司機(jī)以及三班保潔灑水人員，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。（4）解決經(jīng)營成本高問題。吳寨礦使用鏟車返裝煤以滿足裝車量，柴油能源的消耗量居高不下；為降低在裝運(yùn)過程中的煤塵污染，灑水降塵及保潔清掃，消耗大量清潔水，增加了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營成本，如圖1所示。

圖1 吳寨礦鐵路線裝車系統(tǒng)平面圖

3 項(xiàng)目施工方案

3.1 施工依據(jù)及原則

（1）認(rèn)真執(zhí)行國家和地方的有關(guān)安全生產(chǎn)的各項(xiàng)規(guī)定和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)；（2）采用高效節(jié)能、簡便易行的工藝技術(shù)，確保最大限度的滿足火運(yùn)裝車要求；（3）受當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢影響，充分利用原有設(shè)施，減少工程投資，盡可能減少日常運(yùn)行、檢修、維護(hù)費(fèi)用；（4）施工期間盡量不影響儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)日常生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)，改造后不影響系統(tǒng)檢修；（5）符合環(huán)保要求，降低裝運(yùn)系統(tǒng)對大氣環(huán)境的影響；（6）設(shè)計(jì)美觀、布局合理、與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致。

3.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)總體方案

在煤倉東側(cè)新建一條長度為95m皮帶連廊，連廊內(nèi)敷設(shè)一條寬1.2m的皮帶機(jī)，新安裝二部特殊定制的給煤機(jī)（每倉更換一臺(tái)給煤機(jī)），連廊頭部位置越過鐵道彎曲段，直接橫跨在鐵路上方，皮帶機(jī)頭設(shè)置在能夠裝運(yùn)13節(jié)車廂的位置上。調(diào)整出煤方向，將1#煤倉的1#給煤機(jī)卸料點(diǎn)垂直于皮帶搭接，2#煤倉的3#給煤機(jī)機(jī)身旋轉(zhuǎn)30°，躲過煤倉東部辦公樓，機(jī)頭卸料點(diǎn)與皮帶為銳角搭接，使卸料方式由原來與鐵道平行方式調(diào)整為與鐵道垂直方向卸料，與新增皮帶搭接，實(shí)現(xiàn)煤倉的煤直接裝車外運(yùn)。重新設(shè)計(jì)在以往生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的不合理的電控方式，新增給煤機(jī)改為變頻調(diào)速型，皮帶運(yùn)行采用可控硅軟啟動(dòng)方式。調(diào)車絞車設(shè)備更換為具有彎道作業(yè)功能的鐵牛，延長作業(yè)線50m。皮帶連廊為全封閉建設(shè)，安裝噴淋除塵系統(tǒng)和防爆照明燈。

3.3 設(shè)計(jì)方案施工

為滿足企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營需要，提高煤倉裝車系統(tǒng)裝運(yùn)能力，設(shè)計(jì)采用方案3實(shí)施優(yōu)化，建立一套科學(xué)、合理、效率高、自動(dòng)化的地面煤倉裝車系統(tǒng)，該系統(tǒng)的優(yōu)化改造由三部分構(gòu)成。

（1）建設(shè)安裝皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)棧橋。吳寨礦地面煤倉裝煤系統(tǒng)優(yōu)化方案施工新建皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)棧橋一條，皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)棧橋由基礎(chǔ)、支撐構(gòu)件及廊身組成。安裝位置在2#煤倉外東側(cè)2.5m處。主要施工內(nèi)容為基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)安裝、連廊封閉。

（2）支撐構(gòu)件H型鋼立柱預(yù)埋深度D=120cm,基礎(chǔ)施工前必須按現(xiàn)場原施工圖進(jìn)行探查處理，如果遇到異常情況或與地質(zhì)勘探報(bào)告不符時(shí)，應(yīng)及時(shí)組織相關(guān)部門商定處理方案。

基礎(chǔ)施工工序：測量放線→定位→機(jī)械開挖→清理坑基→釬探、地基處理→驗(yàn)槽

平行開挖基礎(chǔ)坑規(guī)格D=120cm、B=100cm，每對基礎(chǔ)坑間隔300cm，預(yù)埋螺栓長度100cm，預(yù)埋鋼板規(guī)格500mm×500mm×12mm。

采取有效措施，充分保證土體邊施坡、周圍建筑及公用設(shè)施的穩(wěn)定和施工人員的安全，作為入口坡道，挖掘機(jī)一次挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上30cm時(shí)，然后由人工清理至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高，嚴(yán)禁擾動(dòng)持力層土。

（3）建設(shè)所用鋼筋均為場外加工、現(xiàn)場焊接安裝，在預(yù)埋鋼板上焊接立柱，立柱之間焊接橫梁，各橫梁之間焊接撐柱梁，在橫梁和撐柱框架上焊接6mm花紋鋼板。鋼筋應(yīng)按施工順序配套加工制作，工程中使用的成品鋼筋型于直徑、形狀、尺寸、數(shù)量必須和施工圖、料單相符。

棧橋內(nèi)根據(jù)帶式輸送機(jī)架子地腳位置兩側(cè)各設(shè)0.7m寬的檢修行走通道。在全封閉的機(jī)頭、機(jī)尾均設(shè)一檢修門，尺寸為2200×2100mm，并在機(jī)頭增設(shè)一起吊裝置，用于設(shè)備檢修；在機(jī)頭設(shè)一平煤器，將落入車廂高出車廂的煤鋪平，減少物料的損失及揚(yáng)塵的產(chǎn)生。

4 效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)

（1）每年節(jié)省鏟車裝車費(fèi)207.9萬元。（2）每年節(jié)省鏟車燃油費(fèi)52.8萬元。（3）每年節(jié)省鏟車折舊費(fèi)9萬元。（4）每年節(jié)約人工費(fèi)36萬元。（5）每年節(jié)約鏟車維修保養(yǎng)費(fèi)2.4萬元。（6）每年節(jié)約皮帶輸送機(jī)和給煤機(jī)維修1.44萬元。綜合計(jì)算，企業(yè)每年減少投入共計(jì)309.54元。

4.2 社會(huì)效益分析

（1）滿足市場需求。吳寨礦取消地銷煤后，生產(chǎn)原煤全部經(jīng)鐵路火車裝載外運(yùn)，項(xiàng)目實(shí)施前裝車鐵路線不足導(dǎo)致不能滿足鐵運(yùn)處編組站要求的裝載量，無法為客戶提供穩(wěn)定的產(chǎn)品。優(yōu)化方案實(shí)施后解決了裝運(yùn)的難題，滿足市場需要。

（2）穩(wěn)定職工群體。地面煤倉裝車系統(tǒng)的優(yōu)化實(shí)施，使吳寨礦能夠保持正常的生產(chǎn)經(jīng)營秩序，為吳寨礦職工提供穩(wěn)定的工作環(huán)境，保障工資收入的穩(wěn)定，增強(qiáng)了企業(yè)的凝聚力。

（3）將職工從繁重的工作中解放出來，提高了工作效率。

（4）為面臨相同困難的煤炭企業(yè)解決生產(chǎn)中煤倉裝車系統(tǒng)存在的問題提供寶貴經(jīng)驗(yàn)，因地制宜地利用有利條件，減少投入，解決實(shí)際問題，具有現(xiàn)實(shí)推廣意義。

4.3 環(huán)境效益

吳寨礦原地面煤倉裝車系統(tǒng)因?yàn)殍F路裝車線不足，采用返裝煤的形式滿足裝載量，作業(yè)過程中產(chǎn)生大量的煤塵，給平頂山市衛(wèi)東區(qū)的大氣環(huán)境造成極大的污染，成為環(huán)保部門重點(diǎn)管控對象。優(yōu)化方案實(shí)施后，徹底杜絕了返裝煤現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)“產(chǎn)煤不見煤”綠色發(fā)展方式。煤倉裝車系統(tǒng)安裝6道風(fēng)水聯(lián)動(dòng)噴霧，有效降低了煤塵污染，為該市的大氣污染防治攻堅(jiān)、節(jié)能減排工作有力助陣。