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【摘 要】基本建设矿井主运输系统形成前,尤其是特殊性、非正规作业地点(煤仓、斜巷、大断面巷道)的施工,利用空间层位关系构建临时排矸(出煤)系统,一是明显的加快了施工进度,二是增加了安全系数。
【关键词】地仓;排矸系统;立眼;斜巷运输;安全
基本建设矿井主运输系统形成前,掘进工作面装岩出矸主要采用耙矸机配合矿车,排矸方式主要采用矿车轨道运输,轨道线路同时还承担着运料的任务,掘进工作面的排矸效率受运输线路、车辆周转、工序转化等因素的影响较大。随着巷道的延伸,对巷道掘进速度的制约越来越明显。
在具体施工组织过程中,如巧妙的利用巷道空间层位关系构建临时排矸(出煤)系统,再通过优化施工工艺,设定安全距离,工作面出矸与打眼、支护平行作业,可极大地减少排矸占用时间,甚至减少为零。采用此方案,一方面巷道单进水平可以明显提高;另一方面提高了运输环节的安全系数。
一、排矸系统优化方案
李村矿井为潞安矿区的一座深部高瓦斯矿井,开拓方式为立井单水平,井底车场施工到位后,共设置5条开拓大巷,分别为1条轨道运输大巷、1条带式输送机大巷、1条进风兼辅助运输大巷和2条回风大巷,大巷至回采工作面巷道开口位置后,同时进行开拓及回采巷道的施工。2012年对矿井开拓布置方案进行了一次调整,由原来的南翼与西翼双向开拓调整为南翼单向开拓方式,施工区域更加集中,南翼轨道运输大巷与南翼进风大巷两条主要运输线路运输压力大,车辆周转难度大,周转率低,掘进煤(矸)无法及时排出,严重制约着开拓大巷及工作面回采巷道的单进水平。
基于上述原因,李村矿合理利用巷道层位、走向、交叉及空间关系,精心布局,分别在南翼2号回风巷、南翼3号回风巷与南轨大巷施工3个排矸地仓,安装可伸缩双向带式输送机5部,皮带转载机1部,创造性的采用了耙矸机+皮带、皮带+地仓、溜矸眼+地仓等排矸系统,实现井下排矸运输系统的简单化、集中化、连续化。
1、耙矸机+皮带
岩巷掘进工作面采用钢丝绳牵引耙矸机耙矸,耙矸机后尾槽下方安装溜槽,通过溜槽将矸石装载至皮带,代替了传统的耙矸机加矿车接力运输的模式,实现了连续排矸。
2、皮带+地仓
在巷道起坡或联络巷处施工矸石地仓,地仓可设置在巷道一侧,另一侧不影响正常的轨道运输,地仓可容4-5个循环的矸石量,皮带将矸石运输至矸石地仓内,地仓后方安装耙矸机配合矿车出矸,简化了运输系统,同时也很好的起到矸石缓冲的作用。
3、溜矸眼+地仓
在巷道立交处利用反井钻机施工溜矸眼,下部巷道作为矸石地仓,采用皮带或耙矸机将矸石直接经溜矸眼落入地仓内,代替了斜巷小绞车运输,较大的提高了矸石运输的效率及安全性。
二、方案的推广及使用
1、南翼2号回风巷采用地仓+皮带运输
在南翼2号回风巷变坡处设置排矸地仓,南翼2号回风巷安装一部80皮带,矸石地仓有效容量为50m?,可容纳5个循环的矸石量;同时工作面设定安全距离,出矸与支护、打眼、喷浆、备料等平行作业,基本不单独占用时间,岩巷最高月进尺达138m,排矸系统剖面示意图如下:
图1 南翼2号回风巷排矸系统剖面示意图
2、辅运联络巷溜煤眼+带式输送机大巷集中皮带系统
在南翼带式输送机大巷与南翼辅运联络巷立交点设置溜矸眼,将南翼辅运联络巷作为排矸巷,在南翼带式输送机大巷安装集中运输皮带,解决了1301工作面运巷、1302工作面运巷、南翼带式输送机大巷等巷道集中排矸问题,每循环排矸时间由原来的8小时缩减为3小时,大大提高了排矸效率,集中排矸系统平面示意图如下:
图2 南翼带式输送机大巷集中排矸系统平面示意图
3、上仓带式输送机斜巷矸石地仓+皮带运输
利用轨道运输石门与上仓带式输送机斜巷的层位落差,在两巷之间设置了矸石仓,在上仓带式输送机斜巷安装皮带,工作面安装一部耙斗装岩机配合皮带将矸石连续运送至矸石仓内,实现了每小班一个循环,2012年5-7月连续3个月掘进进尺均超百米,最高月进131m,排矸系统平面示意图如下:
图3 上仓带式输送机斜巷排矸系统平面示意图
4、风井2号回风巷排矸措施巷+排矸立眼
在风井井底2号回风巷施工排矸措施巷,装载硐室施工煤仓排矸反井,解决了煤仓下方装载硐室及后续煤仓施工排矸难题,煤仓施工工期可缩短一个月,排矸系统平剖面如下图4,图5。
三、结语
1、目前,李村矿井下大部分采用的是传统的施工工艺和设备,通过推广及使用皮带+地仓以及其他类似的排矸模式,即在传统施工工艺的基础上进行局部优化、优势集成、精细化管理,依然可以达到提高掘进功效的目的,进而加快李村矿井建设速度。
2、斜巷或平巷矿车运输是煤矿运输事故中发生率较高的一种,采用了耙矸机+皮带、皮带+地仓、溜矸眼+地仓等排矸运输方式,矿车运输数量可减少50%,运输距离也明显缩短,从环节上降低了事故发生的可能性,提高了巷道施工的安全系数。
3、具体实施过程中一定要因地制宜,灵活掌握,结合矿井实际的巷道布置情况,以提高掘进效率为目标,以高效、简单为原则构建合理的出矸(煤)系统。
【关键词】地仓;排矸系统;立眼;斜巷运输;安全
基本建设矿井主运输系统形成前,掘进工作面装岩出矸主要采用耙矸机配合矿车,排矸方式主要采用矿车轨道运输,轨道线路同时还承担着运料的任务,掘进工作面的排矸效率受运输线路、车辆周转、工序转化等因素的影响较大。随着巷道的延伸,对巷道掘进速度的制约越来越明显。
在具体施工组织过程中,如巧妙的利用巷道空间层位关系构建临时排矸(出煤)系统,再通过优化施工工艺,设定安全距离,工作面出矸与打眼、支护平行作业,可极大地减少排矸占用时间,甚至减少为零。采用此方案,一方面巷道单进水平可以明显提高;另一方面提高了运输环节的安全系数。
一、排矸系统优化方案
李村矿井为潞安矿区的一座深部高瓦斯矿井,开拓方式为立井单水平,井底车场施工到位后,共设置5条开拓大巷,分别为1条轨道运输大巷、1条带式输送机大巷、1条进风兼辅助运输大巷和2条回风大巷,大巷至回采工作面巷道开口位置后,同时进行开拓及回采巷道的施工。2012年对矿井开拓布置方案进行了一次调整,由原来的南翼与西翼双向开拓调整为南翼单向开拓方式,施工区域更加集中,南翼轨道运输大巷与南翼进风大巷两条主要运输线路运输压力大,车辆周转难度大,周转率低,掘进煤(矸)无法及时排出,严重制约着开拓大巷及工作面回采巷道的单进水平。
基于上述原因,李村矿合理利用巷道层位、走向、交叉及空间关系,精心布局,分别在南翼2号回风巷、南翼3号回风巷与南轨大巷施工3个排矸地仓,安装可伸缩双向带式输送机5部,皮带转载机1部,创造性的采用了耙矸机+皮带、皮带+地仓、溜矸眼+地仓等排矸系统,实现井下排矸运输系统的简单化、集中化、连续化。
1、耙矸机+皮带
岩巷掘进工作面采用钢丝绳牵引耙矸机耙矸,耙矸机后尾槽下方安装溜槽,通过溜槽将矸石装载至皮带,代替了传统的耙矸机加矿车接力运输的模式,实现了连续排矸。
2、皮带+地仓
在巷道起坡或联络巷处施工矸石地仓,地仓可设置在巷道一侧,另一侧不影响正常的轨道运输,地仓可容4-5个循环的矸石量,皮带将矸石运输至矸石地仓内,地仓后方安装耙矸机配合矿车出矸,简化了运输系统,同时也很好的起到矸石缓冲的作用。
3、溜矸眼+地仓
在巷道立交处利用反井钻机施工溜矸眼,下部巷道作为矸石地仓,采用皮带或耙矸机将矸石直接经溜矸眼落入地仓内,代替了斜巷小绞车运输,较大的提高了矸石运输的效率及安全性。
二、方案的推广及使用
1、南翼2号回风巷采用地仓+皮带运输
在南翼2号回风巷变坡处设置排矸地仓,南翼2号回风巷安装一部80皮带,矸石地仓有效容量为50m?,可容纳5个循环的矸石量;同时工作面设定安全距离,出矸与支护、打眼、喷浆、备料等平行作业,基本不单独占用时间,岩巷最高月进尺达138m,排矸系统剖面示意图如下:
图1 南翼2号回风巷排矸系统剖面示意图
2、辅运联络巷溜煤眼+带式输送机大巷集中皮带系统
在南翼带式输送机大巷与南翼辅运联络巷立交点设置溜矸眼,将南翼辅运联络巷作为排矸巷,在南翼带式输送机大巷安装集中运输皮带,解决了1301工作面运巷、1302工作面运巷、南翼带式输送机大巷等巷道集中排矸问题,每循环排矸时间由原来的8小时缩减为3小时,大大提高了排矸效率,集中排矸系统平面示意图如下:
图2 南翼带式输送机大巷集中排矸系统平面示意图
3、上仓带式输送机斜巷矸石地仓+皮带运输
利用轨道运输石门与上仓带式输送机斜巷的层位落差,在两巷之间设置了矸石仓,在上仓带式输送机斜巷安装皮带,工作面安装一部耙斗装岩机配合皮带将矸石连续运送至矸石仓内,实现了每小班一个循环,2012年5-7月连续3个月掘进进尺均超百米,最高月进131m,排矸系统平面示意图如下:
图3 上仓带式输送机斜巷排矸系统平面示意图
4、风井2号回风巷排矸措施巷+排矸立眼
在风井井底2号回风巷施工排矸措施巷,装载硐室施工煤仓排矸反井,解决了煤仓下方装载硐室及后续煤仓施工排矸难题,煤仓施工工期可缩短一个月,排矸系统平剖面如下图4,图5。
三、结语
1、目前,李村矿井下大部分采用的是传统的施工工艺和设备,通过推广及使用皮带+地仓以及其他类似的排矸模式,即在传统施工工艺的基础上进行局部优化、优势集成、精细化管理,依然可以达到提高掘进功效的目的,进而加快李村矿井建设速度。
2、斜巷或平巷矿车运输是煤矿运输事故中发生率较高的一种,采用了耙矸机+皮带、皮带+地仓、溜矸眼+地仓等排矸运输方式,矿车运输数量可减少50%,运输距离也明显缩短,从环节上降低了事故发生的可能性,提高了巷道施工的安全系数。
3、具体实施过程中一定要因地制宜,灵活掌握,结合矿井实际的巷道布置情况,以提高掘进效率为目标,以高效、简单为原则构建合理的出矸(煤)系统。