東灘煤礦六采區(qū)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)改造

東灘煤礦六采區(qū)輔雌輸系統(tǒng)技術(shù)改造高玲;付巖【摘要】為提高礦井生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益及安全保證程度，結(jié)合六采區(qū)煤層賦存情況和已施工巷道，介紹六采區(qū)無(wú)軌膠輪車輔助運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)改造方案.【期刊名稱】《煤礦現(xiàn)代化》【年(卷)，期】2017(000)004【總頁(yè)數(shù)】4頁(yè)(P139-141,144)【關(guān)鍵詞】六采區(qū);輔助運(yùn)輸系統(tǒng);無(wú)軌膠輪車;改造【作者】高玲;付巖【作者單位】?jī)嫉V集團(tuán)鄒城華建設(shè)計(jì)研究院有限公司,山東鄒城273500;兗州煤業(yè)股份有限公司濟(jì)寧三號(hào)井煤礦,山東鄒城273500【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】TD528.9東灘煤礦處于兗州煤田的深部，井田南北長(zhǎng)約12.5km，東西寬約4.8km，面積約60km2。該礦井六采區(qū)原采用傳統(tǒng)有軌輔助運(yùn)輸方式，該輔助運(yùn)輸方式運(yùn)輸環(huán)節(jié)多、系統(tǒng)復(fù)雜，采區(qū)內(nèi)不能實(shí)現(xiàn)一條龍不轉(zhuǎn)載運(yùn)輸，占用設(shè)備、人員多，效率低，安全狀況差等諸多缺點(diǎn)。為提高礦井生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益及安全保證程度，結(jié)合六采區(qū)煤層賦存情況和已施工巷道，推薦六采區(qū)采用無(wú)軌膠輪車輔助運(yùn)輸方式。無(wú)軌膠輪車是一種不需要鋪設(shè)軌道，使用膠輪在道路上自由行駛的車輛。設(shè)計(jì)采區(qū)選用無(wú)軌膠輪車輔助運(yùn)輸方式，設(shè)備、材料、人員運(yùn)輸均采用無(wú)軌膠輪車，掘進(jìn)砰石采取就近充填方式進(jìn)行處理或進(jìn)入原煤運(yùn)輸系統(tǒng)。1.1巷道布置采區(qū)原設(shè)計(jì)設(shè)有南翼行人巷，該巷道裝備架空乘人裝置，擔(dān)負(fù)采區(qū)人員運(yùn)送任務(wù)。為減少巷道工程量和輔助運(yùn)輸?shù)膹?fù)雜性，設(shè)計(jì)采用無(wú)軌膠輪車運(yùn)送人員，不再配備架空乘人裝置，原設(shè)計(jì)南翼行人巷改作南翼回風(fēng)巷，原設(shè)計(jì)南翼回風(fēng)巷不再施工。南翼皮帶石門(mén)、皮帶下山、皮帶巷的布置與原設(shè)計(jì)相同。設(shè)計(jì)利用部分已施工南翼軌道石門(mén)作為無(wú)軌膠輪車運(yùn)行巷道，新施工南翼輔運(yùn)下山；沿一號(hào)井東斷層于3上、3下煤層中各布置一條輔運(yùn)巷，取消原設(shè)計(jì)布置于煤層底板巖層中的南翼軌道巷。目前已施工南翼軌道下山坡度為10°，斜巷長(zhǎng)約470m，運(yùn)行無(wú)軌膠輪車坡度偏大;且該下山位于煤層底板巖層中，離煤層較遠(yuǎn)，與工作面順槽聯(lián)絡(luò)不方便。設(shè)計(jì)考慮上述因素，新施工一條南翼輔運(yùn)下山，該下山位于南翼軌道下山西側(cè)約10m（平距），沿南翼軌道下山方位，以6°下坡施工，見(jiàn)3上煤層后原則沿3上煤層頂板布置，長(zhǎng)約575m。為減少工作面順槽聯(lián)絡(luò)巖巷工程量，設(shè)計(jì)沿一號(hào)井東斷層南北方向布置南翼3上、3下煤層等2條輔運(yùn)巷，分別擔(dān)負(fù)3上、3下煤層開(kāi)采時(shí)的輔助運(yùn)輸任務(wù)，本著〃多煤巷、少巖巷”的指導(dǎo)思想，南翼3上煤層輔運(yùn)巷原則沿3上煤層頂板布置，長(zhǎng)約2080m，3下煤層輔運(yùn)巷原則沿3下煤層頂板布置，長(zhǎng)約2000m。另外，為便于采區(qū)工作面液壓支架等設(shè)備的集中運(yùn)輸和安裝，并減小輔運(yùn)順槽斷面尺寸及鋪底厚度，設(shè)計(jì)采區(qū)設(shè)置六采區(qū)集中安裝運(yùn)輸巷和六采區(qū)邊界安裝運(yùn)輸巷。六采區(qū)首采63上04工作面開(kāi)采完畢頂板垮落穩(wěn)定后，于63上04工作面采空區(qū)下方3下煤層中布置六采區(qū)集中安裝運(yùn)輸巷，該巷道分別與南翼3下煤層輔運(yùn)巷、六采區(qū)邊界安裝運(yùn)輸巷相連，后期作為3下煤層工作面順槽使用，布置方式應(yīng)結(jié)合3下煤層工作面布置確定，巷道長(zhǎng)約1800m。六采區(qū)邊界安裝運(yùn)輸巷沿采區(qū)西部邊界布置，通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷與63上01~03、63上05-06等5個(gè)工作面切眼相連，服務(wù)于上述工作面的設(shè)備集中運(yùn)輸和安裝，該巷道原則沿3上煤頂板施工，長(zhǎng)約1800m。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，六采區(qū)投產(chǎn)時(shí)，新施工輔助運(yùn)輸準(zhǔn)備巷道工程量約990m,其中南翼輔運(yùn)下山575m，南翼3上煤層輔運(yùn)巷270m，硐室145m。1.2巷道斷面六采區(qū)擬選用掩護(hù)式大采高綜采液壓支架，考慮液壓支架按偶爾運(yùn)送的最大件、安全間隙、巷道變形等因素，設(shè)計(jì)巷道斷面為三心拱形（巖巷）或矩形（煤巷），凈寬為5.0m，凈高為3.6m。工作面輔運(yùn)順槽停采線以內(nèi)、皮帶順槽聯(lián)絡(luò)巷等巷道不運(yùn)行支架搬運(yùn)車，設(shè)計(jì)考慮安全間隙、巷道變形等因素，設(shè)計(jì)巷道斷面為三心拱形（巖巷）或矩形（煤巷），凈寬為4.2m，凈高為3.0m。無(wú)軌膠輪車運(yùn)行巷道路面應(yīng)硬化，設(shè)計(jì)采用混凝土鋪底，運(yùn)行支架搬運(yùn)車巷道鋪底厚度300mm，不運(yùn)行支架搬運(yùn)車巷道鋪底200mm，鋪底混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。1.3巷道改造已施工南翼軌道石門(mén)斷面為三心拱形，凈寬為4.6m，凈高為3.6m。該斷面高度滿足無(wú)軌膠輪車運(yùn)行要求，但寬度偏小，需要擴(kuò)刷改造。南翼軌道石門(mén)全長(zhǎng)約780m，為減少巷道改造工程量，設(shè)計(jì)靠近西翼軌道石門(mén)約530m段采用傳統(tǒng)有軌運(yùn)輸，靠近六采區(qū)約250m段采用無(wú)軌運(yùn)輸。無(wú)軌運(yùn)輸段凈寬由4.6m擴(kuò)刷至5.0m，并臥底300mm進(jìn)行混凝土鋪底，鋪底混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。1.4配套硐室布置東灘煤礦為立井開(kāi)拓礦井，罐籠較小，無(wú)軌膠輪車因夕卜形尺寸較大，不能直接整體進(jìn)罐籠，無(wú)法實(shí)現(xiàn)從地面至井下采掘工作面之間的直達(dá)連續(xù)運(yùn)輸，故材料、設(shè)備等必須在采區(qū)進(jìn)行換裝。另外，無(wú)軌膠輪車及大采高綜采液壓支架外形尺寸較大，不能直接整體進(jìn)罐籠，必須進(jìn)行解體下井，到采區(qū)進(jìn)行組裝。設(shè)計(jì)換裝硐室兼作組裝硐室，在換裝硐室進(jìn)行無(wú)軌膠輪車和液壓支架的組裝。同時(shí)為滿足無(wú)軌膠輪車正常維修、加油、存放等需要，還要配置相應(yīng)的硐室。設(shè)計(jì)在南翼軌道下山上部車場(chǎng)附近設(shè)置換裝（組裝）硐室、維修硐室、加油硐室、存放硐室等無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸配套硐室，硐室均采用混凝土鋪底，鋪底厚度300mm，鋪底混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。配套硐室中，除維修硐室為新施工外，其余硐室均是利用原有巷道或硐室改造而成。由于無(wú)軌膠輪車外形尺寸較大，錯(cuò)車時(shí)一般5.0m寬度的巷道，不能滿足安全間隙要求。為保證運(yùn)輸安全，提高無(wú)軌運(yùn)輸效率，解決同向、對(duì)向行駛過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)車問(wèn)題，設(shè)計(jì)采區(qū)輔助運(yùn)輸巷道每間隔500m設(shè)一處錯(cuò)車硐室。在500m范圍內(nèi)有巷道交岔點(diǎn)時(shí)，可不再施工錯(cuò)車硐室。設(shè)計(jì)錯(cuò)車硐室長(zhǎng)約20m，巷道斷面為三心拱形，凈寬為6.0m，凈高為4.1m，硐室采用混凝土鋪底，鋪底厚度300mm，鋪底混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。2.1無(wú)軌膠輪車設(shè)計(jì)按采區(qū)內(nèi)布置1個(gè)大采高綜采工作面、1個(gè)普掘工作面和2個(gè)綜掘工作面考慮，結(jié)合工作面人員、材料、設(shè)備等運(yùn)輸量的大小，并考慮到運(yùn)輸距離的遠(yuǎn)近，六采區(qū)開(kāi)采時(shí)，設(shè)計(jì)配備2臺(tái)WC50Y（B）型支架搬運(yùn)車、1臺(tái)WC25EJ型鏟板車、7臺(tái)WC20R（B）型人車、1臺(tái)WC8E（B）型材料車、3臺(tái)WC5E（B）型材料車、2臺(tái)WC3Y（B）型順槽車、1臺(tái)WJ-7FB型鏟運(yùn)車和1臺(tái)WC4S型灑水車。上述選用無(wú)軌膠輪車均為防爆柴油機(jī)無(wú)軌膠輪車。2.2換裝（組裝）硐室起重設(shè)備設(shè)計(jì)換裝硐室內(nèi)配備2套防爆電動(dòng)葫蘆：（1）—套為2x8t型，2個(gè)葫蘆可同時(shí)實(shí)現(xiàn)縱向和橫向移動(dòng)，縱向移動(dòng)距離為30m，橫向移動(dòng)距離為3.5m，最大起吊高度為3.5m?？梢园研∮?t的設(shè)備和集裝物料等從有軌運(yùn)輸車輛上換裝到無(wú)軌運(yùn)輸車輛上，或反裝。（2）另一套為2x25t型，該電動(dòng)葫蘆只能做橫向移動(dòng)，不能做縱向移動(dòng)，橫向移動(dòng)距離為2.5m，最大起吊高度為3.5m。可以把大于8t的重型設(shè)備和集裝物料等從有軌運(yùn)輸車輛上換裝到無(wú)軌運(yùn)輸車輛上，或反裝。2.3輔助運(yùn)輸人員無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸時(shí)，設(shè)計(jì)六采區(qū)輔助運(yùn)輸在籍人員69人，其中管理人員2人，井下調(diào)度員5人，膠輪車司機(jī)26人，換裝工13人，維修工9人，加油及衛(wèi)生清理工5人，路面硬化及維護(hù)工9人。礦井上組煤共劃分為8個(gè)采區(qū)，即西翼四采區(qū)，北翼十四采區(qū)，南翼六、八采區(qū)，東翼一、三、五、七采區(qū)，其中一、三、四、十四采區(qū)為目前生產(chǎn)采區(qū)，六采區(qū)正在準(zhǔn)備，五、七、八采區(qū)尚未準(zhǔn)備。無(wú)軌膠輪車輔助運(yùn)輸方式在礦井其他采區(qū)的適用性分析如下：3.1在四、十四采區(qū)適用性分析四采區(qū)位于礦井西翼，十四采區(qū)位于礦井北翼。四采區(qū)3（3上）厚煤層工作面中，僅剩余4313、4314等2個(gè)工作面尚未回采，該2個(gè)工作面均位于采區(qū)東部，利用四采擴(kuò)大區(qū)巷道進(jìn)行開(kāi)采，四采擴(kuò)大區(qū)軌道上山坡度為18°，斜長(zhǎng)約330m,不能滿足無(wú)軌膠輪車運(yùn)行的需要，若新施工坡度較小的輔運(yùn)聯(lián)絡(luò)巷，巷道工程量較大，經(jīng)濟(jì)上不合理。設(shè)計(jì)認(rèn)為四采區(qū)不宜改為無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸。十四采區(qū)3（3上）厚煤層工作面中，僅剩余14310、14311、14316、14317、14318等5個(gè)工作面尚未回采，該5個(gè)工作面均位于采區(qū)西北部，利用礦井北翼開(kāi)拓巷道開(kāi)采。北翼軌道石門(mén)長(zhǎng)約2370m，斷面為半圓拱形，凈寬4.5m，凈高4.05m;十四采區(qū)軌道上山坡度12°,長(zhǎng)約930m，斷面為半圓拱形，凈寬3.6m,凈高3.4m；十四采區(qū)軌道巷長(zhǎng)約990m，斷面為半圓拱形，凈寬3.6m，凈高3.4m。上述巷道斷面偏小，若運(yùn)行無(wú)軌膠輪車均需要擴(kuò)刷改造。擴(kuò)刷改造將對(duì)生產(chǎn)造成干擾和影響；采區(qū)僅剩余5個(gè)厚煤層工作面，巷道改造工程量較大，經(jīng)濟(jì)上不合理；十四采區(qū)軌道上山坡度較大，不能滿足無(wú)軌膠輪車運(yùn)行的需要。綜合考慮上述因素，設(shè)計(jì)認(rèn)為十四采區(qū)不宜改為無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸。3.2在五、七采區(qū)適用性分析五、七采區(qū)位于礦井東翼，勘探程度較低，根據(jù)目前已有的地質(zhì)資料，采區(qū)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，煤層傾角較大，一般為10。~25。，設(shè)計(jì)認(rèn)為不適宜采用無(wú)軌膠輪車輔助運(yùn)輸方式。建議礦方在五、七采區(qū)地質(zhì)補(bǔ)充勘探完成后，根據(jù)煤層賦存情況，屆時(shí)再對(duì)輔助運(yùn)輸方式進(jìn)行論證。3.3在一、三采區(qū)適用性分析一、三采區(qū)位于礦井東翼。東翼軌道石門(mén)長(zhǎng)約2050m,東翼軌道大巷長(zhǎng)約2700m，斷面均為半圓拱形，凈寬4.8m，凈高4.1m。上述巷道斷面大小基本滿足無(wú)軌膠輪車運(yùn)行的需要，僅需對(duì)巷道底板進(jìn)行硬化改造。—采區(qū)3（3上）厚煤層工作面中，1307工作面正在回采，僅剩余1308、1309等2個(gè)工作面尚未開(kāi)采，該3個(gè)工作面均位于采區(qū)北部。一采區(qū)軌道巷（上山）長(zhǎng)約3000m,軌道上山坡度為8。或12°,巷道斷面均為半圓拱形，凈寬4.6m,凈高3.9m，斷面偏小，若運(yùn)行無(wú)軌膠輪車需要擴(kuò)刷改造。擴(kuò)刷改造將對(duì)生產(chǎn)造成干擾和影響；采區(qū)僅剩余3個(gè)厚煤層工作面，巷道改造工程量較大，經(jīng)濟(jì)上不合理；一采區(qū)軌道上山12°段長(zhǎng)約460m，不能滿足無(wú)軌膠輪車運(yùn)行的需要。綜合考慮上述因素,設(shè)計(jì)認(rèn)為一采區(qū)不宜改為無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸。三采區(qū)為新投產(chǎn)采區(qū)，設(shè)計(jì)3煤層布置10個(gè)厚煤層工作面，目前僅回采了3303一個(gè)綜放工作面。采區(qū)南北長(zhǎng)約2670m，東西寬約1856m，面積約4.96km2。3煤厚6.59~9.32m，平均8.03m，煤層賦存穩(wěn)定。采煤工作面近走向長(zhǎng)壁布置，工作面順槽坡度較小。三采區(qū)軌道上山長(zhǎng)約1100m，坡度12°,凈寬4.5m，凈高3.65m；三采區(qū)軌道巷長(zhǎng)約2900m，凈寬4.5m，凈高3.65m。設(shè)計(jì)考慮以下五方面因素，認(rèn)為三采區(qū)改為無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸是合理的：（1） 三采區(qū)為新投產(chǎn)采區(qū)，服務(wù)年限長(zhǎng)，為適應(yīng)無(wú)軌膠輪車運(yùn)行的需要，對(duì)東翼開(kāi)拓大巷和采區(qū)準(zhǔn)備巷道進(jìn)行適當(dāng)改造，經(jīng)濟(jì)上是合理的。（2） 根據(jù)對(duì)三采區(qū)煤層賦存情況及工作面布置方式等方面分析，該采區(qū)采用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸是適宜的。（3） 三采區(qū)改用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸，與六采區(qū)協(xié)調(diào)配合，能夠提高礦井所配無(wú)軌膠輪車的利用率，充分發(fā)揮無(wú)軌膠輪車的能力。（4） 東翼軌道石門(mén)、東翼軌道大巷僅需對(duì)巷道底板進(jìn)行硬化改造即可滿足無(wú)軌膠輪車的運(yùn)行要求，開(kāi)拓大巷改造工程量不大。（5） 三采區(qū)軌道上山坡度較大，不能滿足無(wú)軌膠輪車運(yùn)行的需要。設(shè)計(jì)改造采區(qū)新增回風(fēng)巷作為無(wú)軌膠輪車運(yùn)行巷道，該回風(fēng)巷除中間EXH8導(dǎo)線點(diǎn)以北約200m坡度為12°外，其余均小于8°。設(shè)計(jì)自EXH8導(dǎo)線點(diǎn)與三采區(qū)軌道上山上部車場(chǎng)間施工輔運(yùn)聯(lián)絡(luò)巷，該聯(lián)絡(luò)巷長(zhǎng)度約530m，坡度約2°，滿足無(wú)軌膠輪車運(yùn)行需要。無(wú)軌膠輪車經(jīng)東翼軌道大巷、新增回風(fēng)巷、輔運(yùn)聯(lián)絡(luò)巷、三采區(qū)軌道上山上部車場(chǎng)至三采區(qū)軌道巷，解決了三采區(qū)軌道上山坡度太大不能運(yùn)行無(wú)軌膠輪車的問(wèn)題。三采區(qū)若采用無(wú)軌膠輪車運(yùn)輸，東翼開(kāi)拓大巷需進(jìn)行底板硬化處理，采區(qū)準(zhǔn)備巷道需進(jìn)行擴(kuò)刷改造，將對(duì)礦井生產(chǎn)造成一定的干擾和影響。礦方應(yīng)充分考慮這一因素,采取適當(dāng)措施，把對(duì)礦井生產(chǎn)的干擾和影響降到最低。3.4在八采區(qū)的適用性八采區(qū)位于礦井南翼，六采區(qū)以東，設(shè)計(jì)利用南翼開(kāi)拓系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)采，其煤層傾角比六采區(qū)大，設(shè)計(jì)通過(guò)優(yōu)化工作面布置形式，其準(zhǔn)備巷道和回采巷道坡度能夠控制在7°以下，適應(yīng)無(wú)軌膠輪車運(yùn)行，故無(wú)軌膠輪車輔助運(yùn)輸方式適用該采區(qū)。采區(qū)運(yùn)行的無(wú)軌膠輪車數(shù)量較多，尾氣排放量較大，對(duì)井下空氣污染較嚴(yán)重，建議