古城煤矿井下辅助运输方式优选.pdf

总第 1 8 5期 d o i 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 5 2 7 9 8 2 0 1 5 0 1 0 1 1 古城煤 矿井 下辅助运输 方式优 选 赵 丽 潞安集团 古城煤矿建设管理处 山西 长治0 4 6 0 0 0 摘要 针对潞安集 团古城煤矿井下 开拓部署 提 出了几个 可行 的辅助运 输方案 并 对各方 案进行 技术经 济比较 推荐了最优方案 其设计对类似矿井辅助运输方式的选择具有一定的借鉴意义 关键词 辅助运输 连续 牵引车 中图分 类号 T D 5 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 5 2 7 9 8 2 0 1 5 0 1 0 0 3 1 0 3 煤矿辅助运输 泛 指煤矿生产 中除煤炭运输之 外 的各种运输 主要包括人员 材料 设备和矸石等 的运输 它是整个煤矿运输系统不可或缺的组成部 分 经过近几十年的发展 潞 安矿 区综采放顶煤与 综掘技术 已经走向成熟 瓦斯抽放技术 已逐渐取得 突破 许多矿井已经实现 了高产高效 辅助运输技 术经历了从小绞车 无极绳 卡轨车 单轨吊 连续牵 引车到无轨胶轮车的演 变和发展 但 由于矿 区煤层 赋存条件和各类运输方 式的局 限性 各矿井 的安全 高效快速辅助运输技术 问题始终未能有效解决 故 解决古城矿井辅助运输问题将成为建设高产高效矿 井的一个重要环节 各种辅助运输方式都有其适应 性 文章通过对古城煤矿井下辅助运输方案的优化 比较 选择适应本矿井的井下辅助运输方式 l 地质概况 古城井 田东西长 8 9 1 9 5 k m 南北宽 6 2 9 6 k m 面积 1 9 2 1 3 k m 井 田地层 区划属华北地 层区山西地层分 区长治小区 总体为北北东一北东 东走向 倾 向西 倾 角 4 左右 的单斜 构造 井 田内 煤层主要赋存于二叠系下统 山西组和石炭系上统太 原组 含煤地层总厚为 1 6 5 2 6 m 共含煤 1 6层 总厚平均为 1 5 4 2 m 含煤系数 9 3 3 含可采煤 层 2层 为 3号和 1 5号煤层 其 中 3号煤层厚度大 且稳定 是井 田主采 首采煤层 该煤层位于山西组 中下部 上距 砂岩 3 5 m 下距 K 砂岩约 1 5 r n 煤 层总厚 3 3 5 1 0 4 5 m 平 均 6 2 7 m 纯煤 厚 度 3 3 5 l O 2 5 m 平均 6 0 5 Il l 变异系数 C r 0 1 4 为结构简单 厚 度变化不 大 全井 田可采 的稳定煤 层 为首采的主要煤层 控制及研究程度均较高 含 泥岩 炭质泥岩夹矸 0 2层 一般 1层 其中距底板 约0 8 0 m左 右 的 一 层 较 为 稳 定 平 均 厚 度 约 0 2 2 m 煤层顶板为泥岩 砂质泥岩 粉砂岩 局部 为砂岩 底板 为黑色泥岩 砂质 泥岩 深灰 色粉砂 岩 3号 煤层 为低 灰一 中灰 特低 硫一低硫 高 热 值一特高热值贫煤 无烟煤 可作为良好 的动力用煤 和民用煤 无烟煤可作为合成氨用煤 3号煤层经 洗选后灰分降至 6 4 9 1 4 5 5 平均 9 2 7 全 硫含量平均为 0 3 2 也可作 为高炉喷吹用煤 矿 井正常涌水量为 3 5 0 m h 最大涌水量为 5 0 0 m h 2 古城矿井辅助运输方式选 择 的主要原则 矿井辅助运输方式要能满足较大的煤层倾角变 化 巷道断面受限和局部有底鼓等条件 要尽可能满 足材料 设备 人员的快速运送以及工作面设备的快 速撤除与安装等需要 还 要保证重型大件设备的安 全运送和大宗物料 矸石 的高效运 输 所 以 矿 井 采用单一运输方式不可能达到上述 目的 鉴于矿井 地面平缓 道路通畅 煤层瓦斯高 需要风井断面大 矿井具备分区开拓 分 区辅助提升条件 故考虑后期 的东二盘区利用潞安林场 进风井 南二 盘区利用西 王坡进风井 南三 四和北 三 四盘区利 用西任进风 井辅助提升 而副井辅 助提升服务 范 围为北一 北 二 南一及东一盘 区 考虑矿井副井服务范 围开拓 准备盘区矸石运量较大 且初期开采的苏村 向斜两 翼煤层倾角较大 不具备无轨运输条件 故矿井辅助 运输确定采用以轨道运输为基础的运输方式 3 矿井辅助运输方案 比较 矿井井底车场 附近岩巷掘进工程量较大 且局 部 区域大巷倾角较大 不具备通行无轨胶轮车的条 件 同时巷道因底鼓也不能运行重型胶轮车 而单轨 吊运输矸石也存在困难大 效率低等缺点 故矿井井 收稿 日期 2 0 1 4 1 0 1 7 作者简介 赵丽 1 9 8 1 一 女 山西长治人 工程师 从事煤矿工程技术管理工作 31 赵 丽 古城煤矿井下辅助运输方式优选 第2 4卷第 1 期 底车场及附近大巷需布置轨道系统 以便使用矿车 运输掘进矸石 鉴于采用绳牵引卡轨车运输分段之间均需换装 对接 而采用连续牵引车除运输坡度稍小外 其它功 能基本相同 且只需通过调度绞车调运进行衔接 系 统较为简化 而单轨吊除不适宜矸石运输外 能使其 它物料设备运输大 为简化 故根 据最大件运输 重 量 煤层倾角及巷道坡度与长度 从主要满 足初期投 产盘区 兼顾后期盘区的辅助运输需要出发 并考虑 辅助运输装备技术发展趋势 和东一 南二盘 区联络 大巷布置的可变性 以运输快捷 系统简化 效率较 高 适应性较强为原则 提 出如下 3种辅助运输 方 案 1 方案 1 连续牵引车主导运输方案 该方 案井底车场与水平大巷采用电机车牵引和调运货物 列车 倾斜大巷和巷道采用连续牵引车牵引串车 大 巷各分段问 大巷与巷道之 间和工作 面与巷道之问 采用调度绞车调运 该方案需在进风大巷 南翼大巷部分利用胶带 大巷 和回采面巷道 中安装架空乘人器用于运人 该方案设施费用低 但后期货物与人员均为多 段运输 运输时间较长 效率与可靠性较低 占用人 员较多 搬家时间较长 时在井底车场设置单轨 吊及 吊具与人车存放硐室及 检修加油硐室 在轨道大巷和辅助运输巷道至采掘 面安装 吊轨 矿井共配备 4套单轨吊 平时每个盘区 各配 1台用于运料及设备 工作 面搬家时 将 2套单 轨吊集中于一个盘 区用于搬家 该方案能够实现物料 设备的连续运输 且 吊轨 可以伸人回撤和待安装 的工作面 内 以便节省工作 面撤 安支架设备的调运过程和时间 由于单轨吊运人速度慢 运人时间过长 故该方 案也需在大巷和巷道中安装架空乘人器用于人员运 输 该方案设 备种类较少 投资较高 系统衔接较简 单 但运输速度较慢 运输能力较低 适应性较低 3 方案 3 连续 牵引车 单轨 吊混合运输 方 案 鉴于单轨吊运输速度 慢 但可在分岔巷道运行 且调运方便 而大巷连续牵引车分段运输能力较大 故充分利用两者优势 在大巷 内铺设双轨并分段装 备连续牵引车 在大巷和巷道 中同时安装吊轨 并装 备 4套单轨吊主要用于巷道设备物料运输 此外大 巷 巷道中装备架空乘人器用于人员运输 该方案设 备种类较多 投资较 高 运人 时间较 长 但系统衔接较简单 运输能力较大 适应 能力较 强 2 方案 2 单轨 吊主导运输方 案 该方案除 上述各运输方案运输能力 比较见表 1 初期投 井底车场及水平大巷采用 电机车牵引和调度外 同 资 比较见表 2 表 3 表 1 各运输方 案运 输能力比较 4 矿井辅助运输方案选择 由表 1 表 2 表 3可看出 以单轨 吊为主的运输 系统虽有工作面安装 撤除方便等优点 但不利散料 运输 且运输能力小 投资较高 而以连续牵引车为 主的运输系统 具有系统较简单 运输 能力较大 易 于施工与维护 投资较低 低 7 6 0 0余万元 等优点 鉴于矿井东一 二盘区单 轨吊不能满足运力需 要 而西翼具备分 区开拓 分 区提升条件 大巷连续 牵引车串接台数初期最多 2台 后期最多 3台 缺点 并不突出 故设计主要从有利于矿井初期的辅助运 3 2 输考虑 推荐采用方案 1 在大巷和巷道 内安装连续 牵引车 并在大巷与巷道之间设调度绞车调运 以运 输物料 同时在大巷和巷道 中安装架空乘人器运输 人 员 5 结语 矿井辅助运输方式多种多样 各有其适应性 与 局限性 可以采用一种或多种辅助运输方式联合运 输 具体采用何种运输方式主要取决于矿井 的实际 情况 并结合各种设备 的特点和性能 以及维护运营 费用 通过技术经济 比较后合理选择辅助运输方式 2 0 1 5年 1月 赵 丽 古城煤矿井下辅助运输方式优选 第2 4卷第1 期 序 方案 1 方案 2 方案 3 号 设 备名称 长度 k m 总价 万元 设备名称 长度 k m 总价 万元 设备名称 长度 k m 总价 万元 上接 第2 1页 采用黄土及时充填沉陷移动盆地 严 封裂缝 使河道畅通 减少积水 以达到有效治理的 目的 2 随着矿井开采水平 的不断延伸 综采放顶 煤工作面主要 布置在深部煤层 中 巷道大都是沿煤 层底板掘进 井下疏降水体条件差 工作面布置可 采用从下 向上的方式 进行 布置 回采工作面两道要 严格按照 煤矿防治水 规定 5 留设 防水煤柱 并对 采空区及时进行黄土灌浆充填 以减少地表沉 陷移 动强度 3 工作面周 围有 老窑破坏 区时 要严格执行 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采 的原则 采 取防 堵 疏 排 截的综合治理措施 4 及时收集 分析气象资料 随时掌握天气预 报及变化情况 有暴雨时 及时撤离井下工作人员 5 开采沉 陷对环境 的影 响也应 引起高度 重 视 按照 国家有关规定 对开采沉 陷区地 表进行综 合整治 移动盆地用黄土充填后 可种草种树 一方 面可防止水土流失 另一方面可美化环境 对生产和 生活都将起到积极作用 4 结语 针对综采放顶煤开采沉陷对矿井生产建设引起 的影响和危害 应对开采沉陷进行深入研究 开采沉 陷产生的危害必须采取有效措施进行 防治 以保证 矿井安全生产 通过对缓倾斜特厚坚硬煤层综采放 顶煤开地表沉陷移动观测及资料 的分析研究 对红 会井 田综采放顶煤开采地表移动基本规律及特点有 了一定 的认识 其成果资料可 以作为建立类似条件 下综采放顶煤开采地表移动沉陷理论 和解决实际 问 题的依据 参考文献 1 靖远矿务局红会第一煤矿 甘肃省靖远矿务局红会第 一 煤矿矿井地质报告 R 白银 靖远矿务局红会第