關(guān)于煤礦井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)化

呂建峰

（山西省煤礦安全監(jiān)察局呂梁監(jiān)察分局，山西 呂梁 033000）

1 某礦現(xiàn)有井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)

某煤礦是一座60年的大型礦井。近幾年，實(shí)際原煤產(chǎn)量已達(dá)500萬(wàn)t，礦井生產(chǎn)過(guò)程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)可采煤綜合機(jī)械化。在生產(chǎn)過(guò)程中，使用世界先進(jìn)水平的電力牽引綜采設(shè)備替代原有高檔普采設(shè)備，使采煤綜合機(jī)械化上了一個(gè)新的臺(tái)階，采、掘綜合機(jī)械化達(dá)到100%。煤炭運(yùn)輸從采煤工作面運(yùn)輸至井底煤倉(cāng)，然后再運(yùn)輸?shù)降孛嬷鬟\(yùn)輸系統(tǒng)，已經(jīng)全部采用了帶式輸送機(jī)，并采用集中控制系統(tǒng)。然而，井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展相對(duì)緩慢，仍采用傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式，與礦井的其他現(xiàn)代化系統(tǒng)不相適應(yīng)，已成為制約煤礦現(xiàn)代化建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)。

由于礦井開(kāi)采深度和開(kāi)采水平數(shù)量的增加，輔助運(yùn)輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)也趨于增多，目前礦井輔助提升運(yùn)輸方式：在副斜井井筒和軌道運(yùn)輸大巷中采用架線式電機(jī)車牽引運(yùn)輸，在采區(qū)軌道運(yùn)輸上、下山中采用調(diào)度絞車牽引礦車，采區(qū)集中軌道巷采用調(diào)度絞車牽引礦車，采煤工作面回風(fēng)順槽采用調(diào)度絞車牽引礦車；掘進(jìn)工作面輔助運(yùn)輸采用調(diào)度絞車牽引礦車。全礦井共2個(gè)采區(qū)，平均每個(gè)采區(qū)使用調(diào)度小絞車約20臺(tái)，輔助運(yùn)輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)復(fù)雜，效率低，人員占用多，整體水平仍然停留在二十世紀(jì)七八十年代。

2 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)改造的必要性

目前礦井所采用的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，具有礦井使用設(shè)備多、占用人員多、轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多、安全隱患大、勞動(dòng)效率低等缺點(diǎn)，而且不能適應(yīng)工作面的快速撤除與安裝的要求，成為各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最薄弱之處，從而嚴(yán)重制約著礦井高產(chǎn)高效建設(shè)的順利發(fā)展，直接影響了礦井生產(chǎn)效率的提高和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，已經(jīng)嚴(yán)重不適應(yīng)現(xiàn)代化礦井發(fā)展的要求。

1）影響原煤生產(chǎn)人員的效率，制約了礦井經(jīng)濟(jì)效益的提高。近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在煤礦行業(yè)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，煤礦采掘與監(jiān)控自動(dòng)化、信息化水平得到了大幅提高, 主要運(yùn)輸系統(tǒng)工人數(shù)量大幅減少，使礦井和采煤工作面主要生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)大幅度提高。輔助運(yùn)輸系統(tǒng)人員也有所減少，但輔助運(yùn)輸系統(tǒng)工人數(shù)量減少比例較小，這是由于礦井輔助運(yùn)輸方式落后，運(yùn)輸環(huán)節(jié)多，勞動(dòng)效率低，減員困難。近年來(lái)，隨著全國(guó)人均工資的增加，工人工資所占比例在噸煤成本中逐年增大，成為降低噸煤成本的重要因素之一，可見(jiàn)，輔助運(yùn)輸系統(tǒng)是影響礦井提高生產(chǎn)人員效率、提高經(jīng)濟(jì)效益的主要因數(shù)之一。

2）制約礦井安全生產(chǎn)條件的改善。煤礦輔助運(yùn)輸是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分之一，具有運(yùn)輸系統(tǒng)長(zhǎng)、涉及面廣、環(huán)節(jié)多的特點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)煤礦的運(yùn)輸事故占礦井事故總數(shù)的18%左右，因此，優(yōu)化改造輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，提高輔助運(yùn)輸系統(tǒng)安全性是一項(xiàng)非常重要的工作。調(diào)度絞車運(yùn)輸是目前大多數(shù)礦井采用的輔助運(yùn)輸方式，然而據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明，調(diào)度絞車運(yùn)輸近幾年雖然在安全設(shè)施及安全保護(hù)等方面不斷加大投入，但收效甚微，在頂板死亡事故在采煤工作面實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化大幅度降低后，調(diào)度絞車運(yùn)輸死亡事故同比已超過(guò)頂板死亡事故的比率。

3）影響工作面接替及綜采設(shè)備利用率的提高。該礦井1個(gè)綜采工作面從地面運(yùn)輸設(shè)備至采煤工作面一般需安裝包括調(diào)度絞車等運(yùn)輸設(shè)備約20部，安裝工期平均約需30 d，用工約3 500個(gè)，綜采設(shè)備周轉(zhuǎn)率為54.8%。每安裝和拆除1個(gè)綜采工作面各需1個(gè)月的時(shí)間。綜采工作面設(shè)備運(yùn)輸安拆所占比率為24%，嚴(yán)重影響工作面接替，制約綜采設(shè)備周轉(zhuǎn)率的提高。

3 礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的改造

在生產(chǎn)實(shí)踐中，目前所采用的輔助運(yùn)輸方式，已經(jīng)制約了礦井的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益[1-3]， 不能適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)要求。例如，在工作面回風(fēng)順槽安裝了1部無(wú)極繩連續(xù)牽引車，替換絞車10臺(tái)，有效減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)及人員配置。輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的改造是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須從礦井生產(chǎn)的全局出發(fā)，統(tǒng)一規(guī)劃，綜合治理。為此必須解決下幾個(gè)問(wèn)題：優(yōu)化開(kāi)拓布局與開(kāi)采布署，做到合理集中生產(chǎn)，減少回采工作面和掘進(jìn)工作面的搬家次數(shù)，減少輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)；改變礦井巷道的支護(hù)方式，采用錨桿支護(hù)，減少架棚支護(hù)時(shí)所需支護(hù)材料的品種、規(guī)格和數(shù)量，從而減少井下礦車的運(yùn)輸量；制定輔助運(yùn)輸現(xiàn)代化的改造計(jì)劃，加快輔助運(yùn)輸發(fā)展的步伐，同時(shí)加大與科研單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)的力度，采用性能可靠、價(jià)格合理而且適應(yīng)本礦生產(chǎn)條件的輔助運(yùn)輸設(shè)備。

4 礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)化

根據(jù)工作面回風(fēng)順槽無(wú)極繩連續(xù)牽引車的應(yīng)用，使礦井現(xiàn)代化輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的改革積累了一些經(jīng)驗(yàn)，但從總體上來(lái)講，還處于起步探索階段，為使負(fù)責(zé)運(yùn)輸適應(yīng)現(xiàn)代話礦井的生產(chǎn)要求，必須繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化，堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃、全面部署，先試后推，由點(diǎn)到面；因地制宜，新老礦井、新老采區(qū)、厚薄煤層區(qū)別對(duì)待的原則的原則。本礦主要大巷和主要采區(qū)巷道已經(jīng)基本完成，結(jié)合煤礦的實(shí)際情況，該礦井優(yōu)化改造輔助運(yùn)輸系統(tǒng)采取以下方案，大幅度減少輔助運(yùn)輸過(guò)程中占用的人員和設(shè)備[4]。

1）主要運(yùn)輸大巷及采區(qū)。主要運(yùn)輸大巷及采區(qū)裝備防爆柴油機(jī)車，大巷全部取消架線式電機(jī)車。防爆柴油機(jī)車具有使用范圍廣，機(jī)動(dòng)靈活，爬坡能力高的特點(diǎn)；牽引力大，連續(xù)運(yùn)輸能力強(qiáng)，動(dòng)力補(bǔ)充迅速；與現(xiàn)有的運(yùn)輸系統(tǒng)兼容性高，改造工程量小，成本低，安全及可靠性高。

2）在薄煤層采區(qū)巷道中，裝備無(wú)極繩連續(xù)牽引車代替小絞車。無(wú)極繩連續(xù)牽引車具有操作簡(jiǎn)單，可靠性高，適應(yīng)性強(qiáng)，用途廣，系統(tǒng)布置靈活，配置方便，并可實(shí)現(xiàn)巷道水平轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸。無(wú)極繩連續(xù)牽引車是替代傳統(tǒng)小絞車接力、對(duì)拉運(yùn)輸方式，實(shí)現(xiàn)重、輕型液壓整體支架和礦井各種運(yùn)輸?shù)囊环N比較理想的運(yùn)輸裝備。

3）裝備架空乘人裝置實(shí)現(xiàn)人員運(yùn)輸。在二水平二采區(qū)軌道下山是聯(lián)系一水平與二水平的主要行人通道，為了提高勞動(dòng)效率以及保障運(yùn)輸安全，在二采區(qū)軌道下山裝備架空乘人裝置。架空乘人裝置運(yùn)行速度適中，乘人離地距離不高，具有運(yùn)行安全可靠、上下人員方便、隨到隨行、投資費(fèi)用低、動(dòng)力消耗小、操作簡(jiǎn)單、便于維護(hù)、所需工作人員少和運(yùn)送效率高等特點(diǎn)，是一種新型的現(xiàn)代化煤礦井下人員輸送設(shè)備。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)該礦的輔助運(yùn)輸問(wèn)題，該礦制定實(shí)現(xiàn)輔助運(yùn)輸現(xiàn)代化的改造計(jì)劃，在主要運(yùn)輸大巷及采區(qū)裝備防爆柴油機(jī)車；在薄煤層采區(qū)巷道中，裝備無(wú)極繩連續(xù)牽引車；在主要行人通道中裝備架空乘人裝置等措施，有效解決了輔助運(yùn)輸系統(tǒng)占用設(shè)備多、人員多，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，安全隱患大，勞動(dòng)效率低等難題，適應(yīng)現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)的需要。

[1]姜漢軍. 礦井輔助運(yùn)輸設(shè)備[M]. 徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社, 2006.

[2]高峰. 煤礦井下輔助運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與智能調(diào)度研究[D]. 青島:山東科技大學(xué), 2011.4.

[3]高貴軍.煤礦輔助運(yùn)輸關(guān)鍵技術(shù)與裝備的研究[D]. 太原:太原理工大學(xué), 2004.5.

[4]倪興華.安全高效礦井輔助運(yùn)輸關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 煤炭學(xué)報(bào),2010(11):15.