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摘要：本文以祁南煤矿工程实践为例，介绍了在必须实现轨运联合、交叉布置的特殊地段进行安全、快捷施工的实践应用，相较与传统的施工设计具有较好的安全性和经济性，具有一定的推广意义。
关键词：轨运联合；轨运交叉
中图分类号：TD525
祁南煤矿是淮北矿业集团公司2000年底投产的新矿井，设计生产能力为180万吨。改扩建后截止到目前为止核定生产能力为300万吨，是一座现代化新型矿井，采煤综合机械化率100%，掘进综合机械化率达到66%。随着矿井科技水平及综合机械化程度的不断提高，矿井运输、排矸系统也逐步向机械化、自动化方向发展，特别是随着祁南矿岩巷综掘及岩巷后运连续化的全面推广，皮带运输排矸系统已逐步取代了传统的矿车运输排矸系统。但与此同时，由于采区内部巷道交错频繁，特别是巷道掘进期间，轨道运料系统必须与每一个巷道或硐室联通，这就不可避免的出现了主体巷道皮带运输系统与轨道运输系统交叉的局面。在常规的采掘设计中，首先是杜绝此类现象的出现，如确实无法避免时，一般采用以下两种办法实施：一是通过调整皮带或轨道的平面位置或加设弯道使2者平行而过，二是施工斜巷抬高其中一条巷道使2者立体交叉而过。但在特殊条件下，如系统改造、运输方式升级变更时，这2种方法都费时费力，且不利于完全管理，因此需要一种既安全又简单快捷的实施方式。下面以祁南煤矿二水平进风斜井系统改造时轨运联合、交叉布置的工程实践为例来介绍特殊情况下的轨运联合、交叉布置方法。
1 巷道基本情况
祁南煤矿以-550m、-800m为界分二个水平。随着34下采区向矿井深部延伸，为满足34下采区深部以及二水平的供风需求，特施工二水平进风斜井。巷道整体布置在岩层中，初期受矿井技术水平限制，排矸系统采用矿车运输。随着科技进步，特别是下部岩巷全面推广岩巷综掘技术，矿车运输排矸已经成为了制约安全高效生产的关键因素。为提高生产效率，拟将矿车运输系统改为皮带运输系统，實现后运排矸连续化，因此需利用原有的煤眼检修斜巷作为出矸道（如图1）。因此要求主体巷道需要轨运联合布置，出矸道皮带需与主体巷道轨道交叉布置，且该地段为特殊的皮带机头机尾搭接段，受运输设备尺寸限制，搭接段无轨道铺设空间，同时巷道都已存在并正在使用，另行施工斜巷消耗大，影响施工，且不利于后期的安全管理。
2 工程实践介绍
受现有条件限制，简单的平面调整无法布置，立体交叉费财费力，但系统改造已迫在眉睫，因此我们提出了“深沟”式巷道改造方式[1]：通过卧底的方式大幅加高搭接段巷道高度，然后用排钢+混凝土浇灌的方式人为形成立体交叉。
2.1 卧底施工参数与说明
首先根据出矸道铺设设备及所需安全检修空间计算出设备要求的高度H1，再根据主体巷道（二水平进风斜井）轨道运料系统运输最重设备所需乘重的巷道最小净垛，并富留安全系数1.2-1.5（本实践取1.5）得出安全高度H2；则得出搭接段卧底高度H=H1+H2，根据设备铺设要求，合理确定巷道机尾平巷长度（本实例为20m）和卧底坡度（本实践为6°）后，即可得出卧底施工整体工程量。同时为避免加固后下部巷道成为盲巷[2]，下部巷道施工范围需超出二水平进风斜井外端一定距离，以便预留下部巷道通风孔（如图2）。因为二水平进风斜井正在使用，为减少生产影响时间，在施工时先施工出矸道部分的卧底工程，待出矸道部分全部施工结束后，再集中施工二水平进风斜井段的工程。
2.2 安全加固说明
卧底施工结束后，在两巷道交叉部分下部架设工字钢棚支护，棚距为0.5到0.6m，采用钢筋网、铁背板、铁棚撑正规腰帮过顶，并进行喷浆封闭；下部加固结束后，在上部二水平进风斜井巷道内采用加长工字钢沿巷道走向方向紧密排列，两端头各超过下部巷道边缘不少于0.4m。在预留排水通道和落矸眼后进行整体混凝土浇灌。
3 实践效果与推广应用
在类似的巷道工程中，以往的常规做法是施工一个提料斜巷，将出矸道落至二水平进风斜井的下部，再施工一个矸石眼联通（如图3）。按照我矿的地压条件，两巷之间最小净垛至少需要3m，则巷道需下行施工6m落差，按斜巷取矿车运输最大坡度25°计，斜巷部分需要13m；同时按照淮北矿业集团“斜巷运输消灭平车场”的要求，需施工正规甩车场，则斜巷上下口总计至少需要30m平巷，再加之首尾的联巷各5m，则总计需多施工岩巷53m。按我矿一般炮掘月单进75m，每米岩巷工程造价计6万元计，需要施工22天，费用318万元。施工期间不但二水平进风斜井轨道暂时无法使用，而且在施工工程中为实茬作业，还需注意加强巷道顶板安全管理，加大了施工难度，降低了施工的安全性；施工结束后增加一个斜巷运输隐患点[2]，间接弱化了矿井安全生产水平。而在本次施工过程中，全程皆在巷道永久支护完好的巷道内施工，首先就大大保证了施工的安全性；其次在施工期间，由于前期施工出矸道部分时，不会对二水平轨道运行造成影响，而后集中施工二水平进风斜井段工程时，由于范围小，力量集中，直至浇砼部分全部干燥并交付使用，仅影响二水平进料7天时间。通过比较得知该方式不但安全性较高，且工期短，费用投入低，施工结束后也不会为矿形成安全隐患点，非常具有推广应用意义。为检验该实践的实用效果，确认其推广意义，我矿特在36采区轨运联合运输大巷运用该方式实现轨运联合、交叉布置，比最初设计节省工程量120余米，节约工期45天，节省工程费用600余万。
4 结语
煤矿是一门高危行业，在所有巷道设计、施工时讲究“安全、技术、经济”一体化，首重安全，其次才是技术与经济。相比而言，本方法虽然工艺简单，但安全性较常规方式有较大提高，且大幅度降低了费用投入，提高了企业的效益和市场竞争力，非常具有推广意义。
参考文献
[1]中国煤炭工业协会.技术创新与实践.中国矿业大学出版社，2000.
关键词：轨运联合；轨运交叉
中图分类号：TD525
祁南煤矿是淮北矿业集团公司2000年底投产的新矿井，设计生产能力为180万吨。改扩建后截止到目前为止核定生产能力为300万吨，是一座现代化新型矿井，采煤综合机械化率100%，掘进综合机械化率达到66%。随着矿井科技水平及综合机械化程度的不断提高，矿井运输、排矸系统也逐步向机械化、自动化方向发展，特别是随着祁南矿岩巷综掘及岩巷后运连续化的全面推广，皮带运输排矸系统已逐步取代了传统的矿车运输排矸系统。但与此同时，由于采区内部巷道交错频繁，特别是巷道掘进期间，轨道运料系统必须与每一个巷道或硐室联通，这就不可避免的出现了主体巷道皮带运输系统与轨道运输系统交叉的局面。在常规的采掘设计中，首先是杜绝此类现象的出现，如确实无法避免时，一般采用以下两种办法实施：一是通过调整皮带或轨道的平面位置或加设弯道使2者平行而过，二是施工斜巷抬高其中一条巷道使2者立体交叉而过。但在特殊条件下，如系统改造、运输方式升级变更时，这2种方法都费时费力，且不利于完全管理，因此需要一种既安全又简单快捷的实施方式。下面以祁南煤矿二水平进风斜井系统改造时轨运联合、交叉布置的工程实践为例来介绍特殊情况下的轨运联合、交叉布置方法。
1 巷道基本情况
祁南煤矿以-550m、-800m为界分二个水平。随着34下采区向矿井深部延伸，为满足34下采区深部以及二水平的供风需求，特施工二水平进风斜井。巷道整体布置在岩层中，初期受矿井技术水平限制，排矸系统采用矿车运输。随着科技进步，特别是下部岩巷全面推广岩巷综掘技术，矿车运输排矸已经成为了制约安全高效生产的关键因素。为提高生产效率，拟将矿车运输系统改为皮带运输系统，實现后运排矸连续化，因此需利用原有的煤眼检修斜巷作为出矸道（如图1）。因此要求主体巷道需要轨运联合布置，出矸道皮带需与主体巷道轨道交叉布置，且该地段为特殊的皮带机头机尾搭接段，受运输设备尺寸限制，搭接段无轨道铺设空间，同时巷道都已存在并正在使用，另行施工斜巷消耗大，影响施工，且不利于后期的安全管理。
2 工程实践介绍
受现有条件限制，简单的平面调整无法布置，立体交叉费财费力，但系统改造已迫在眉睫，因此我们提出了“深沟”式巷道改造方式[1]：通过卧底的方式大幅加高搭接段巷道高度，然后用排钢+混凝土浇灌的方式人为形成立体交叉。
2.1 卧底施工参数与说明
首先根据出矸道铺设设备及所需安全检修空间计算出设备要求的高度H1，再根据主体巷道（二水平进风斜井）轨道运料系统运输最重设备所需乘重的巷道最小净垛，并富留安全系数1.2-1.5（本实践取1.5）得出安全高度H2；则得出搭接段卧底高度H=H1+H2，根据设备铺设要求，合理确定巷道机尾平巷长度（本实例为20m）和卧底坡度（本实践为6°）后，即可得出卧底施工整体工程量。同时为避免加固后下部巷道成为盲巷[2]，下部巷道施工范围需超出二水平进风斜井外端一定距离，以便预留下部巷道通风孔（如图2）。因为二水平进风斜井正在使用，为减少生产影响时间，在施工时先施工出矸道部分的卧底工程，待出矸道部分全部施工结束后，再集中施工二水平进风斜井段的工程。
2.2 安全加固说明
卧底施工结束后，在两巷道交叉部分下部架设工字钢棚支护，棚距为0.5到0.6m，采用钢筋网、铁背板、铁棚撑正规腰帮过顶，并进行喷浆封闭；下部加固结束后，在上部二水平进风斜井巷道内采用加长工字钢沿巷道走向方向紧密排列，两端头各超过下部巷道边缘不少于0.4m。在预留排水通道和落矸眼后进行整体混凝土浇灌。
3 实践效果与推广应用
在类似的巷道工程中，以往的常规做法是施工一个提料斜巷，将出矸道落至二水平进风斜井的下部，再施工一个矸石眼联通（如图3）。按照我矿的地压条件，两巷之间最小净垛至少需要3m，则巷道需下行施工6m落差，按斜巷取矿车运输最大坡度25°计，斜巷部分需要13m；同时按照淮北矿业集团“斜巷运输消灭平车场”的要求，需施工正规甩车场，则斜巷上下口总计至少需要30m平巷，再加之首尾的联巷各5m，则总计需多施工岩巷53m。按我矿一般炮掘月单进75m，每米岩巷工程造价计6万元计，需要施工22天，费用318万元。施工期间不但二水平进风斜井轨道暂时无法使用，而且在施工工程中为实茬作业，还需注意加强巷道顶板安全管理，加大了施工难度，降低了施工的安全性；施工结束后增加一个斜巷运输隐患点[2]，间接弱化了矿井安全生产水平。而在本次施工过程中，全程皆在巷道永久支护完好的巷道内施工，首先就大大保证了施工的安全性；其次在施工期间，由于前期施工出矸道部分时，不会对二水平轨道运行造成影响，而后集中施工二水平进风斜井段工程时，由于范围小，力量集中，直至浇砼部分全部干燥并交付使用，仅影响二水平进料7天时间。通过比较得知该方式不但安全性较高，且工期短，费用投入低，施工结束后也不会为矿形成安全隐患点，非常具有推广应用意义。为检验该实践的实用效果，确认其推广意义，我矿特在36采区轨运联合运输大巷运用该方式实现轨运联合、交叉布置，比最初设计节省工程量120余米，节约工期45天，节省工程费用600余万。
4 结语
煤矿是一门高危行业，在所有巷道设计、施工时讲究“安全、技术、经济”一体化，首重安全，其次才是技术与经济。相比而言，本方法虽然工艺简单，但安全性较常规方式有较大提高，且大幅度降低了费用投入，提高了企业的效益和市场竞争力，非常具有推广意义。
参考文献
[1]中国煤炭工业协会.技术创新与实践.中国矿业大学出版社，2000.