掘進(jìn)后配套新型輔助運(yùn)輸系統(tǒng)探討與研究

張學(xué)勇 曹樹峰 張永全 張 元

（山東新汶礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司協(xié)莊煤礦 山東 新泰 271221）

0 概述

多年來我礦上下山掘進(jìn)工作面的矸石運(yùn)輸全部采用P-30B型耙裝機(jī)+MG1.1-6型箱式礦車+調(diào)度絞車的軌道運(yùn)輸方式，該運(yùn)輸方式直接受到礦車供應(yīng)數(shù)量的限制，影響掘進(jìn)進(jìn)尺；同時(shí)，上下山掘進(jìn)提升過程中把信工需頻繁摘掛滑頭，不僅增加了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，也帶來不安全隱患。如何解決上述運(yùn)輸方式的帶來的不足之處，提高上下山掘進(jìn)工作面的運(yùn)輸效率，提高掘進(jìn)進(jìn)尺，運(yùn)輸專業(yè)通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，結(jié)合我礦實(shí)際，對(duì)我礦掘進(jìn)后配套輔助運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)研究，提出掘進(jìn)后配套輔助運(yùn)輸新方式，為掘進(jìn)工作面實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)創(chuàng)造條件，同時(shí)充分發(fā)揮設(shè)備效能，提高巷道掘進(jìn)效率，為礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效創(chuàng)造良好條件。

1 研制實(shí)施

根據(jù)我礦生產(chǎn)接續(xù)排列和我礦運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)際情況，通過分析論證后，研究新型掘進(jìn)后配套輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，利用固定或移動(dòng)式矸石倉所具有的轉(zhuǎn)載和緩沖作用，采用皮帶或大容量礦車排矸，替代原1噸礦車排矸，充分發(fā)揮設(shè)備效能，為掘進(jìn)工作面實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)創(chuàng)造條件，同時(shí)提高巷道掘進(jìn)效率，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。

1.1 上下山大傾角皮帶運(yùn)矸方式

采用新型矸石儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)運(yùn)技術(shù)，在巷道一側(cè)安裝皮帶運(yùn)送矸石、物料，同時(shí)在巷道另一側(cè)安裝單向架空乘人裝置，在運(yùn)人的同時(shí)鋼筋、錨桿、工具等物料使用懸掛索筐實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)輸，解決皮帶跟迎頭上下山運(yùn)輸方式無法運(yùn)人和設(shè)備的問題。

1.2 上下山大型內(nèi)齒輪絞車+底（側(cè)）卸式礦車+矸石倉運(yùn)輸方式

上下山采用90kW（或75 kW）內(nèi)齒輪絞車牽引3m3底（側(cè)）卸式礦車，通過矸石倉轉(zhuǎn)載至平巷一噸礦車運(yùn)輸，取代傳統(tǒng)小絞車運(yùn)輸，并研制應(yīng)用底（側(cè)）卸式礦車制動(dòng)器，解決防跑車難題。MCCZ3-6/6型3m3礦用側(cè)卸式礦車安裝有液壓缸具有液壓側(cè)卸功能，設(shè)有卸載時(shí)車體穩(wěn)定裝置和卸載極限限位，卸載方便可靠，不需要專門卸載站，可以隨處卸載；并有卸載閉鎖裝置，車輛脫軌時(shí)不易撒物料；在斜巷線路上運(yùn)行時(shí)，如果發(fā)生斷繩或脫銷，插爪制動(dòng)器插入枕木實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，可防止出現(xiàn)跑車事故。

1.3 采區(qū)順槽綜掘皮帶＋單軌吊運(yùn)輸方式

在綜掘機(jī)掘進(jìn)期間就跟隨迎頭鋪設(shè)皮帶和單軌吊軌道線路（距離迎頭50m－100m），形成機(jī)運(yùn)合一方式，掘進(jìn)期間由單軌吊為綜掘工作面運(yùn)送輔助支護(hù)材料、配件和人員等，掘進(jìn)施工完成后，由單軌吊將掘進(jìn)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備和材料運(yùn)出，然后擔(dān)負(fù)工作面安裝和生產(chǎn)期間的配件、材料和人員等運(yùn)輸任務(wù)，實(shí)現(xiàn)從掘進(jìn)工作面到采煤工作面輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的一次成巷，大幅度縮短了采煤工作面生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。

1.4 大斷面全巖掘進(jìn)采用挖斗裝載機(jī)+梭式礦車+轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)排矸方式

該方式是在水平巷道掘進(jìn)工作面與大巷運(yùn)矸礦車之間，增設(shè)大型梭式礦車作為臨時(shí)緩沖矸石倉，對(duì)矸石進(jìn)行暫時(shí)性存儲(chǔ)，并進(jìn)行集中運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)排矸系統(tǒng)。并且這個(gè)臨時(shí)矸石倉可拆裝移動(dòng)，容量可根據(jù)掘進(jìn)巷道端面大小選擇不同型號(hào)，便于運(yùn)輸和安裝。采用移動(dòng)式矸石倉可以優(yōu)化煤礦掘進(jìn)運(yùn)輸流程，提高巷道掘進(jìn)能力，保證滿足礦井正常采掘接續(xù)的需要。

圖1 掘進(jìn)期間單軌吊巷道布置圖

圖2

2 推廣應(yīng)用情況

2.1 上下山大傾角皮帶運(yùn)矸方式

在萬祥礦業(yè)-1100皮帶井、鄂莊礦207運(yùn)輸下山安裝了皮帶＋猴車運(yùn)輸系統(tǒng)，形成了斜巷掘進(jìn)皮帶運(yùn)矸、猴車運(yùn)人新模式，實(shí)現(xiàn)了斜巷掘進(jìn)運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)、高效，為提高掘進(jìn)效率探索出一條新路子。其中，潘西礦情況如下：

2.1.1 地點(diǎn)：萬祥公司潘西煤礦－1100m皮帶井

2.1.2 巷道情況：設(shè)計(jì)長度 960m，寬度 3.8m，高度 3m，斷面 14.6m2，坡度23.50，下山掘進(jìn)

2.1.3 系統(tǒng)配置情況及主要技術(shù)參數(shù)

施工初期，在上頭施工了一個(gè)直徑5m，高度7.7m，設(shè)計(jì)容積為150m3的矸石倉，鋪設(shè)了1部SJJ-125×2皮帶機(jī)，掘進(jìn)工作面的矸石經(jīng)過騎皮式扒裝機(jī)進(jìn)入皮帶后，通過皮帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入上頭矸石倉；矸石倉下采用1噸標(biāo)準(zhǔn)礦車接車，然后通過電瓶車、電機(jī)車調(diào)出；工作面需要的材料設(shè)備采用JD-55kW絞車運(yùn)輸，隨著深度的增加，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)人，在軌道一側(cè)安裝了一部猴車，形成了三合一運(yùn)輸方式，為快速掘進(jìn)奠定了良好的基礎(chǔ)。

當(dāng)皮帶長度達(dá)到500m時(shí)，又安裝了1部SPJ-150皮帶機(jī)，在斷面14.6m2,23.5°的下山掘進(jìn)中平均月進(jìn)尺95m以上，最高月單進(jìn)102m，實(shí)現(xiàn)了千米斜井當(dāng)年開工當(dāng)年竣工。

2.2 上下山大型內(nèi)齒輪絞車+底（側(cè)）卸式礦車+矸石倉運(yùn)輸方式

2.2.1 底卸式礦車方式:在協(xié)莊礦4-3十三層軌道上山（坡度20-25°，斷面 14m2）、潘西礦-1100 矸石井下山（坡度 25°，斷面 18m2）、孫村礦-600副井等掘進(jìn)施工中使用MD2.2－3型雙底卸式礦車運(yùn)輸矸石，分別在斜巷片口、上車場(chǎng)、下車場(chǎng)安裝底卸式礦車卸載站，建設(shè)矸石倉，掘進(jìn)工作面的矸石裝入底卸式礦車，提升至卸載站自動(dòng)卸載至矸石倉內(nèi)，再由耙裝機(jī)裝入MG1.1型礦車中運(yùn)至地面矸石山，整個(gè)運(yùn)輸過程無需人工摘掛滑頭，即可實(shí)現(xiàn)礦車提升和卸載，縮短提升時(shí)間，提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)輸效率，緩解了因車皮不足影響掘進(jìn)的問題，顯著提高了掘進(jìn)速度。

2.2.2 帶制動(dòng)器的側(cè)卸式礦車運(yùn)輸方式

在華泰公司和翟鎮(zhèn)礦推廣應(yīng)用了帶制動(dòng)器的3m3側(cè)卸式礦車，為解決使用大型礦車的上下山掘進(jìn)頭防跑車難題提供了新方法。

2.3 采區(qū)順槽綜掘皮帶＋單軌吊運(yùn)輸方式

2.3.1 綜掘巷道皮帶跟迎頭運(yùn)輸方式

推廣應(yīng)用在綜掘機(jī)后面跟皮帶運(yùn)輸方式，實(shí)現(xiàn)綜掘連續(xù)化運(yùn)輸，有80多個(gè)掘進(jìn)頭實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸皮帶化，占掘進(jìn)頭總數(shù)的70%以上，運(yùn)輸效率大幅度提高。

2.3.2 綜掘巷道皮帶＋單軌吊運(yùn)輸方式

在翟鎮(zhèn)、孫村、新巨龍等礦有25條綜掘巷道采用此種運(yùn)輸方式。大幅度縮短了采煤工作面生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。

2.4 大斷面巖巷掘進(jìn)運(yùn)輸：推廣應(yīng)用新型掘進(jìn)后配套運(yùn)輸設(shè)備5套，其中孫村礦-1100西大巷和華恒公司-650東大巷使用挖斗裝載機(jī)＋梭式礦車＋轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)＋梭車運(yùn)輸方式，顯著提高了掘進(jìn)單進(jìn)水平和正規(guī)循環(huán)率，月最高進(jìn)尺分別達(dá)到111m和130m，華恒公司平均月進(jìn)116m，正規(guī)循環(huán)率達(dá)到90%以上，單進(jìn)水平提高了40%以上。華豐礦-1010西巖巷采用側(cè)卸式裝巖機(jī)＋梭式礦車＋電瓶車配套使用，鄂莊礦-530后組運(yùn)輸大巷和協(xié)莊礦-850西大巷采用扒渣機(jī)＋梭式礦車＋電瓶車配套使用，為提高掘進(jìn)速度和效率創(chuàng)造了條件。

3 結(jié)束語

3.1 掘進(jìn)后配套新型輔助運(yùn)輸系統(tǒng)適用于各類快速掘進(jìn)工作面，提高了掘進(jìn)運(yùn)輸機(jī)械化水平，規(guī)范了掘進(jìn)配套裝備模式，大幅度提高了掘進(jìn)運(yùn)輸效率和安全性，促進(jìn)了掘進(jìn)速度的提高。

3.2 創(chuàng)建輔助運(yùn)輸新模式,提高了運(yùn)輸效率和安全性，解決皮帶跟迎頭上下山運(yùn)輸方式無法運(yùn)人和設(shè)備的問題，實(shí)現(xiàn)從掘進(jìn)工作面到采煤工作面輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的一次成巷，大幅度縮短了采煤工作面生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化掘進(jìn)運(yùn)輸流程，提高巷道掘進(jìn)能力，保證滿足礦井正常采掘接續(xù)的需要。

3.3 創(chuàng)建輔助運(yùn)輸新模式,節(jié)約施工期間內(nèi)齒輪絞車投入、人員占用費(fèi)用，提高掘進(jìn)進(jìn)尺，經(jīng)濟(jì)效益顯著。