沙坪煤礦礦井帶區(qū)運輸設備能力的計算

姜紀東

（1.太原理工大學礦業(yè)工程學院，山西 太原 030024；2.山西省煤炭工業(yè)廳，山西 太原 030012）

沙坪煤礦礦井帶區(qū)運輸設備能力的計算

姜紀東1，2

（1.太原理工大學礦業(yè)工程學院，山西 太原 030024；2.山西省煤炭工業(yè)廳，山西 太原 030012）

通過對晉神能源有限公司沙坪煤礦礦井帶區(qū)運輸設備選型及運輸能力的計算，得出該礦井帶區(qū)運輸系統(tǒng)各設備生產、通過能力均大于工作面最大瞬時出煤能力，且各環(huán)節(jié)依次后一設備運輸能力均大于或等于前面運輸設備的運輸能力，所選設備能滿足系統(tǒng)要求的結論。

礦井帶區(qū)；設備選型；運輸能力；計算

1 概述

晉神能源有限公司沙坪煤礦礦井煤層埋藏淺，儲量豐富，煤質優(yōu)，厚度大，煤層生產能力大，井型為300萬t/a。帶區(qū)所采煤層為2號煤層，其煤層特征為黑色，亮煤為主，具有金屬玻璃光澤，煤層平均厚度5.3 m，煤層傾角40°～80°。煤層結構復雜，堅硬、性脆，局部煤質疏松，煤的硬度為2～3，煤的容重1.42 t／m3。帶區(qū)內2號煤層平均瓦斯涌出量為2.00m3/t，瓦斯涌出量較小。煤塵有爆炸性和無自燃傾向性。

2 礦井運輸方式

2.1 煤炭運輸

由于該礦井為特大型礦井，根據其井田開拓方式、井下裝備、生產能力等因素，需運輸系統(tǒng)要有較大的運輸能力，故采用膠帶輸送機運煤，其主要理由是：

1）本礦井生產能力大，采掘機械化程度與生產集中化程度高，采用膠帶輸送機可實現從回采工作面、大巷和井筒的連續(xù)化運輸系統(tǒng)，具有運能力大、增產潛力大、能適應采掘設備生產能力的要求、運輸可靠、安全性好、維護管理簡單，易于實現集中控制、集中管理等優(yōu)點，能較好地適應本礦井生產的需要。

2）采用膠帶輸送機運輸，能適應煤層巷道坡度的起伏變化，可按煤巷布置與新型的輔助運輸設備相配合，有利于改革礦井的開拓部署，多做煤巷，少做巖巷。

3）運輸系統(tǒng)簡單、環(huán)節(jié)少、用人少，運營費用低，利于集中管理。

4）國內外的大型、特大型礦井普遍采用膠帶輸送機運輸，隨著運距增長，其優(yōu)越性更顯突出，效益更佳。

2.2 輔助運輸方式

礦井輔助運輸形式的選擇不但取決于輔助運輸量的大小，同時也與輔助運輸巷道坡度變化情況有著十分密切的關系。本礦井主要大巷均為煤層巷道，巷道坡度大多在2°～5°之間，傳統(tǒng)的軌道運輸已不能適應本礦井較大坡度運輸的需要，因此，必須采用新型輔助運輸設備。

無軌膠輪車系統(tǒng)是在我國煤礦使用的一種新型輔助運輸形式，其在國外的煤礦及國內的金屬礦山已經有較長的使用歷史。隨著礦井機械化程度的提高和采掘機械設備性能的進一步提高，礦井生產效率大大提高，井下人員大大減少，在主要巷道多為煤巷，矸石在井下廢巷中充填處理的前提下，礦井輔助運輸量大為減少，所有這一切都為推廣無軌膠輪車系統(tǒng)打下了堅實基礎。

本礦井為高產高效礦井，礦井機械化程度高，井下輔助運輸量較小。礦井生產規(guī)模為3.0Mt/a，礦井輔助運輸主要擔負井下人員、矸石、材料和設備的運輸任務，輔助運輸量較小，具有使用無軌膠輪車作輔助運輸的良好條件。無軌膠輪車以內燃機為動力，載重量大，爬坡能力強，連續(xù)運輸時間長，無需巷道中鋪軌，機動靈活，可一機多用，適應多種輔助運輸作業(yè)需要，可實現從地面到井下工作面的連續(xù)運輸。具有系統(tǒng)簡單可靠、運輸效率高、速度快、環(huán)節(jié)少、方便靈活、用人少、運營費低、安全可靠等顯著優(yōu)點。同時，無軌系統(tǒng)具有綜采設備搬家速度快的優(yōu)點，利于提高工作面單產，因此選用無軌膠輪車承擔礦井的輔助運輸。

3 礦井運輸系統(tǒng)

1）運煤系統(tǒng)：大采高工作面→皮帶順槽→條帶煤倉→主運輸大巷→主斜井皮帶→地面。

2）輔運系統(tǒng)：采用防爆膠輪車進行材料設備的運輸，上下人員采用防爆拉人車接送。

a.運料系統(tǒng)：地面→副斜井→輔助運輸大巷→行人運料斜巷→輔助運輸順槽→工作面。

b.人員運送系統(tǒng)：地面→副斜井→輔助運輸大巷→行人運料斜巷→各個工作地點。

c.運矸系統(tǒng)：大巷掘進或是在局部掘進穿越巖層和施工風橋、順槽運輸機機頭硐室時產生的矸石一般采用無軌膠輪車直接由副斜井運到地面卸載。

4 帶區(qū)運輸設備選擇

4.1 設備選型原則

1）必須考慮礦井開拓系統(tǒng)狀況，并與運輸系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃，注意上下運輸環(huán)節(jié)能力的配套，以及局部運輸與總體運輸的統(tǒng)一。

2）必須使上下兩個運輸環(huán)節(jié)設備能力基本一致，應合理的選擇生產不均勻系數和設備能力的配套系數；為緩和上下兩個運輸環(huán)節(jié)的生產不均勻性或不連續(xù)性，要采取一些緩沖措施，如設置煤倉或儲車線等。

3）必須注意盡量減少運輸轉載的次數，不要出運現輸送機-軌道-輸送機-軌道的情況。

4）必須使設備的運輸、安裝和檢修方便，并應考慮輸送設備對通風、供電的要求是否合理，電壓等級是否相符合等。

5）必須在決定主要運輸的同時，統(tǒng)一考慮輔助運輸是否合理經濟等。

4.2 帶區(qū)運輸設備選型及能力計算

1）運輸設備選型：帶區(qū)運輸設備配套選型如下：刮板運輸機型號為PF4-1132，轉載機型號為PF4-1132；破碎機型號為Wb1418；順槽皮帶型號為SST。各設備技術特征如表1、表2、表3、表4所示。

表1 刮板運輸機技術特征

表2 轉載機技術特征

表3 破碎機技術特征

表4 順槽皮帶技術特征

2）運輸能力計算：長壁回采工作面采煤機最大瞬時出煤能力為2000 t/h，工作面刮板運輸機生產能力為2500 t/h，轉載機的生產能力為2 500 t/h，破碎機通過能力為3000 t/h，順槽皮帶通過能力為2 500 t/h，帶區(qū)運輸系統(tǒng)各設備生產、通過能力均大于工作面最大瞬時出煤能力，且各環(huán)節(jié)依次后一設備運輸能力均大于或等于前面運輸設備的運輸能力，故所選設備能滿足要求。

5 結論

綜上所述，通過對晉神能源有限公司沙坪煤礦礦井帶區(qū)運輸設備選型及運輸能力計算，得出結論：該礦井帶區(qū)運輸系統(tǒng)各設備生產、通過能力能充分滿足系統(tǒng)要求。

Calculation of Hosting Transporting Equipment Capacity in Shaping Mine

JIANG Ji-dong1，2
（1.College of Mining Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi 030024;2.Shanxi Coal Industry Office,Taiyuan Shanxi 030012）

By the selection of transporting equipments and the calculation of carry capacity in Shaping mine,the passing capacity is higher than the maximum instantaneous coal production capacity.Besides,each chain's capacity is higher than the preceding one.Therefore,the equipments selected can meet the system requirement.

mine hosting;equipment selection;carrying capacity;calculation

TD52

A

1672-5050（2011）03-0040-03

2010-09-20

姜紀東（1967—），男，山西沁縣人，在讀工程碩士研究生，工程師，從事煤礦安全執(zhí)法工作。

徐樹文