煤矿井下防爆柴油机混凝土罐车的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 煤矿井下防爆柴油机混凝土罐车的 应用 【摘 要】在神东矿区特厚煤层 开采矿井，高度的机械化矿井辅助运输 显得尤为重要，矿井开采过程中道路硬 化是不可缺少的一个环节，掘进巷道总 米数等同于巷道路面硬化量。神东矿区 优越的煤层开采条件加上先进的国外设 备，创下了多项综、连采世界产量记录。 巷道路面硬化速度与巷道掘进速度不匹 配，巷道路面硬化速度急需提高，但在 煤炭市场低迷的背景下，施工不允许采 用高成本的人海战术。通过认真研究混 凝土底板工程施工的各个环节，使用输 料孔配套混凝土罐车改进运输混凝土的 新工艺，解决了巷道路面硬化速度慢和 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 质量差的难题，同时也节约大量人力和 资金。 中国论文网 /8/view-12757238.htm 【关键词】效率 速度 新工艺 混凝土底板工程 1 概况 神华神东上湾煤矿是全国特级高 产高效井位于鄂尔多斯伊金霍洛旗境内， 煤矿井田面积 61.8 平方公里，地质储量 12.3 亿吨，可采储量 8.3 亿吨。矿井采 用斜井平硐开拓方式布置，采用无轨 胶轮运输，井上下实现了“3G 手机” 无 线移动通讯。矿区地表皆为风积沙所覆 盖，程沙丘地貌，钻孔地面标高 1233m，煤层底板标高 1070m。地层由 老至新为侏罗系中下统延安组、侏罗系 中统安定组、上更新统拉萨乌苏组及马 兰组、全新统风积砂1。井田煤层厚度 为 4.7-6.6m，属于厚煤层，底板以泥岩 为主，深灰色，致密状，含植物化石碎 片，夹煤屑及薄层砂质泥岩。矿井为提 高巷道硬化速度，为采掘接替提供保障， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 运输混凝土使用输料孔配套混凝土罐车 进行施工巷道混凝土底板工程。 2 传统运输混凝土料缺点分析 矿井的混凝土料统一由距离矿井 井口 17 公里以外的搅拌站供应，搅拌 站使用 10m3 混凝土罐车运输到井口， 调料员把混凝土罐车料用 6 台防爆车将 混凝土料运输到井下施工点。 2.1 运输不及时 2.1.1 路程影响 （1）井下随着矿井开采不断的 延伸，从井口到混凝土底板工程施工点 达到单程 15 公里，防爆车不能够快速 的将混凝土运输到施工地点。 （2）地面 10m3 混凝土罐车从搅拌站到井口需要 1 小时，单程 17 公里路程不能够及时送 到井口。 2.1.2 交通影响 混凝土罐车运输混凝土时，在地 面作业受到交通拥堵以及遇到雨、雪天， 不能够将混凝土送到井口影响施工混凝 土底板工程进度。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 2.2 混凝土料强度难以保证 （1）井下影响。混凝土从井口 运输到施工地点，长距离的混凝土料运 输，在防爆车内时间较长，混凝土料容 易产生离析将低了混凝土料强度。 （2） 地面影响。混凝土罐车从搅拌站到井口， 长距离运输以及交通的影响推迟到达井 口的时间，混凝土料会超过初凝时间， 影响井下施工混凝土底板工程的抗压强 度。 3 利用新工艺运输混凝土料的分 析 在井田方便井下运输的位置建输 料孔，输料孔地面安设搅拌机。把混凝 土料装入 10m3 混凝土罐车后从输料孔 放到井下，井下使用装载机通过井下装 料平台的装料漏斗，把料装入 5m3 混凝 土罐车内运输到混凝土底板工程施工点。 3.1 及时使用混凝土料 （1）缩短了运输混凝土时间， 从混凝土料拌好到运输到施工地点比原 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 来节约一半时间，混凝土料能够及时送 达施工点，保证了浇筑混凝土料的和易 性2。 （2）当卸料间隔时间过长时，混 凝土罐车可以每次卸料前使用搅拌筒从 新搅拌混凝土料。避免了混凝土料经过 长时间的运输，混凝土产生离析现象。 （3）在运输过程中混凝土罐车会始终 保持搅拌筒转动，以保证所运载的混凝 土料不会凝固。 （4）不受地面交通各种 因素影响，能够保证混凝土料及时送达 施工点，保证了混凝土底板工程施工进 度。 3.2 节约运输混凝土料车辆司机 根据巷道条件混凝土罐车设计容 量为 5m3 料，防爆车容量为 2.5m3 料。 运输相同混凝土料量少用一名防爆车司 机，按照每班派 11 台防爆车计算，使 用混凝土罐车后需要 4 台混凝土罐车和 3 台防爆车，人工费每班节约：4 名 150 元/工=600 元。 3.3 节约维修车辆费用 每班少使用 4 台防爆车，可节约 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 4 台防爆车的维修以及保养费用。 3.4 装料漏斗提高了安全系数 原来防爆车装料时装载机直接将 混凝土料装入防爆车，使用混凝土罐车 时装载机将混凝土料倒入装料漏斗，通 过装料漏斗将混凝土料装入混凝土罐车 内。输料孔装料漏斗实现了装载机与运 输混凝土料车分开。避免了输料孔装混 凝土料时，车辆太多造成车辆拥堵存在 安全隐患。 3.5 节约耗油量 （1）从地面井口到井下施工点 按照单程距离为 16 公里计算，每班跑 3 趟，混凝土罐车的使用可以减少 4 台 防爆车，每班节约油费：4 台5 元/升 96 公里/每班（往、返）0.7 升/公里 =1344 元。 （2）地面搅拌站到矿井井口 单程距离为 17 公里，地面混凝土罐车 每班节约耗油费用：1 台5 元/升136 公里/每班（往、返）0.35 升/公里=238 元。 （每班按照 40m3 混凝土量计算） 3.6 提高混凝土料运输量 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 地面井口下料每班最多运输混凝 土料 40m3，井下输料口每班可以运输 80m3 混凝土料，运输混凝土量效率提 高 1 倍。 3.7 便于施工混凝土底板工程 3.7.1 混凝土底板工程 （1）施工巷道混凝土底板时， 可以左右移动的导料槽将混凝土料卸到 需要混凝土料的区域，减少了工人铺摊 混凝土料的劳动强度。巷道混凝土底板 施工特制的导料槽方便了卸料的位置准 确性。 （2）防爆车运输混凝土料时，不 能保证混凝土料的和易性，有时混凝土 料变硬增加了工人铺摊混凝土的劳动强 度，同时防爆车卸料时不能准确的将混 凝土料卸到缺料区域，也增加了工人的 劳动强度。 （3）产量由原来的施工混凝 土底板 30 米/班提高到 60 米/班。每班 节约人工费用：8 名150 元/工=1200 元。 （每班配备 8 名工人） 3.7.2 混凝土底板工程补边 （1）混凝土底板工程补边时，混凝土 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 罐车利用可以左右移动的导料槽，根据 补边需要量，准确地将料卸到补边处。 一人指挥混凝土罐车卸料，一人铲混凝 土料，两人抹面可以顺利施工混凝土底 板补边工程。补边特制的导料槽方便了 卸料的位置准确性。 （2）原来防爆车补 边时每班配备 8 人完成补边 30m3 混凝 土料，利用混凝土罐车后每班配备 4 人 完成补边 30m3 混凝土料。 （3）补边时 相同混凝土量每班每年节约人工费用： 4 名4000 元/工2 月=3.2 万元。 （每年 补边量约为 2 个月） 4 运输混凝土料配套设施 4.1 混凝土罐车 （1）混凝土罐车型号为 JC5（A）防爆型混凝土搅拌运输车，厂 家为山东省烟台市莱州亚通重型装备有 限公司，为满足井下使用要求将放料口 置于前面。 （2）搅拌筒技术参数（见表 1） 。 表 1 技术参数 搅拌筒容积（m3） 6.8 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 额定容积（m3） 5 取力形式 发动机飞轮取力 搅拌筒转速（r/min） 014 卸料速度（m3/min） 1.5 剩余率（%） 0.3 4.2 井下装料漏斗 混凝土罐车高度 2.5 米，装载机 装料时无法直接将井下混凝土料装到混 凝土罐车中，井下设计装料平台通过装 料漏斗装料。漏斗设计容积为 2.5m3， 装料漏斗使用的铁板厚度不小于 12mm，漏斗架梁、架腿用料均为 32# 工字钢，拉筋等加固部位用矿用 11#工 字钢，装料漏斗设计见图 1、2 所示。 图 1 装料漏斗平面图 图 2 装料漏斗剖面图 4.3 井下料孔 建输料孔混凝土料从地面通过自 由落体放到井下，同时料孔地面安设搅 拌机。 （1）料孔施工。料孔全长 160m，从地面开始向下 35m 料孔为 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 850mm，剩余料孔 125m 为 650mm。施工时先使用 89mm 钻头 与井下贯通，然后逐级扩孔，达到设计 孔径。使用陶瓷内衬复合钢管输送混凝 土料，530mm 陶瓷内衬复合钢管与孔 壁之间用水泥砂浆密实3，如图 3 所示。 图 3 输料孔 （2）料孔上口固定。钻孔内的 钢管上口通过预埋螺栓将焊接钢管与混 凝土基础固定，如图 4、5 所示。 图 4 输料孔上口平面图 图 5 输料孔上口剖面图 （3）料孔下口固定。钻孔内的 钢管下口通过锚索将焊接钢板固定在巷 道顶板上，如图 6、7 所示。 图 6 输料孔下口平面图 图 7 输料孔井下布置图 （4）料孔施工注意事项。钢管 下管前必须进行防腐、防锈处理， 740mm 钢管护管采用电焊连接， 530mm 陶瓷内衬复合钢管连接采用丝 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 扣连接，再在连接处外用电焊点焊。钻 孔上下口钢板与钢管之间电焊连接。井 下料孔正下方巷道底板铺设 20mm 厚矩 形钢板，防止下混凝土料冲击底板出现 深坑4。 5 使用输料孔配套混凝土罐车的 不足 （1）混凝土罐车行走适应性差， 遇到巷道底板软化严重或巷道狭窄地点， 无法使用。 （2）混凝土罐车维修要及时， 出现故障未及时修理，罐内混凝土凝固 后损失严重。 （3）厂家的租车费用昂贵， 每台混凝土罐车租车费在 10 万元/月以 上。 （4）输料孔在 160m 的高度下料， 造成井下料孔处混凝土料四处飞溅，日 积月累混凝土料凝固在墙壁上难以处理， 下混凝土料时先将混凝土料装入混凝土 罐车中集中下放混凝土料，同