煤\\矸分儲分時分運(yùn)主副提一體化在東港煤礦中的應(yīng)用分析

【摘要】東港煤礦原煤年產(chǎn)量最大至36萬噸，主提系統(tǒng)主提運(yùn)輸富裕能力很大，達(dá)到年提升能力78萬噸；原有副提升系統(tǒng)年提矸石8萬噸，存在運(yùn)輸能力低、運(yùn)輸環(huán)節(jié)多，占用設(shè)備多，軌道系統(tǒng)復(fù)雜，維護(hù)工作量大等缺點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井的目標(biāo)，對主副提系統(tǒng)進(jìn)行一體化改造。充分利用主提系統(tǒng)的富裕能力兼并副提系統(tǒng)的提矸職能，主提系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分時提升原煤、矸石的功能，副提只在每天的中班集中為各生產(chǎn)區(qū)隊(duì)運(yùn)輸物料，其它兩個班就只擔(dān)負(fù)運(yùn)送人員。

【關(guān)鍵詞】礦井；煤、矸分儲分時分運(yùn)；主副提一體化

1、礦井主副提系統(tǒng)概況及項(xiàng)目提出

1.1主副系統(tǒng)概介

主提系統(tǒng)。東港煤礦主提系統(tǒng)提升方式為強(qiáng)力皮帶運(yùn)輸，現(xiàn)提升區(qū)間：從-190m水平至地面+223.5m水平，運(yùn)輸長度為1380米，皮帶機(jī)型號為STJ1000/2×250S，輸送帶為寬度1米的ST3150型鋼絲芯阻燃帶，帶速2.5米/秒，設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力130噸/小時，年運(yùn)輸能力為78萬噸（能力及強(qiáng)度計(jì)算見附錄）。

副提系統(tǒng)。東港煤礦副提系統(tǒng)采用兩級斜井串車提升，第一級從地面+223.5到+50m水平提升斜長500m，井筒傾角22°，安裝JK-2.5型提升機(jī)，配JRQ158-10型功率310KW的交流電動機(jī)，采用TKD-Y2-12206PC2-Z2型多級編碼啟動PLC電控系統(tǒng)，制動平穩(wěn)；第二級從+50m水平至-260m水平提升斜長746米，其中間有-160、-190兩個偏口，井筒傾角24°，安裝2JK-3/20型提升機(jī)，配JR1512-12型功率280KW的電動機(jī)，采用轉(zhuǎn)子變頻電控系統(tǒng)，副提年排矸12萬噸。

1.2項(xiàng)目的提出

東港煤礦年產(chǎn)煤36萬噸，主副提升系統(tǒng)分部承載著78萬噸、8萬噸的能力，因此，主提運(yùn)輸富裕能力很大，而副提升系統(tǒng)能力小。經(jīng)分析，原有副提系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)：

第一，運(yùn)輸能力低。兩級提升的眾多環(huán)節(jié)，將大量時間消耗在人工多次倒車、連車和摘掛鉤上，導(dǎo)致運(yùn)輸不連續(xù)，影響運(yùn)輸效率。

第二，人員占用多。各車場需設(shè)把鉤工、信號工30人，地面設(shè)翻矸人員18人，兩部絞車司機(jī)14名。

第三，安全隱患大。軌道系統(tǒng)復(fù)雜、人員誤操作、絞車保護(hù)不可靠、鋼絲繩檢查維護(hù)不到位、各車場頻繁摘掛鉤，極易引起提升運(yùn)輸安全事故。

2、實(shí)施方案

為實(shí)現(xiàn)礦井的高效運(yùn)行，對主副提系統(tǒng)進(jìn)行一體化改造。

2.1實(shí)施前準(zhǔn)備工作

一是，在-190m水平施工一個容積650m3（2#倉）的矸石倉，作為儲存掘進(jìn)工作面矸石用，通過兩個倉的調(diào)節(jié)緩沖，就可以實(shí)現(xiàn)煤與矸石的分儲分運(yùn)，利用主提皮帶機(jī)進(jìn)行分時分運(yùn)到地面功能。

二是，將-190m水平原煤倉（1#倉容積500m3）與新施工的矸石倉間掘一個聯(lián)絡(luò)通道，然后將原煤運(yùn)輸皮帶延長至矸石倉，以使-190m水平以上掘進(jìn)工作面出的矸石利用原煤運(yùn)輸系統(tǒng)至矸石倉。

三是，掘進(jìn)迎頭需是皮帶運(yùn)輸，且與原煤運(yùn)輸系統(tǒng)需相搭接。

2.2運(yùn)行方案

早班檢修，中、夜班集中分時運(yùn)輸為運(yùn)行原則。具體為：7：00-12：00早班，采煤工作面及主提系統(tǒng)檢修，不提升；20：30-22：00中班，主提及運(yùn)煤運(yùn)輸系統(tǒng)集中運(yùn)輸矸石；3：30-5：00夜班，主提及運(yùn)煤運(yùn)輸系統(tǒng)集中運(yùn)輸矸石。為了優(yōu)化提升系統(tǒng)效率，減少設(shè)備空載運(yùn)行時間，在進(jìn)行矸石與煤運(yùn)輸中必須由調(diào)度室統(tǒng)一調(diào)度；同時，運(yùn)輸過程中，在運(yùn)煤之前要將皮帶上的矸石全部排凈，以免影響煤質(zhì)。

3、科學(xué)論證

3.1矸石倉容量的校核

-260m水平2個開拓巷道工作面日出矸石120m3，前二采區(qū)準(zhǔn)備巷道日出矸石40m3，容積650m3的-190m水平2#矸石倉可以滿足礦井全部掘進(jìn)工作面 4天的矸石量。

3.2原煤運(yùn)輸能力校核

按目前礦井年產(chǎn)量20萬噸計(jì)算，每天需運(yùn)輸原煤606噸，主提小時運(yùn)輸能力130噸，需用4.7小時，而主提運(yùn)輸時間去掉檢修及運(yùn)輸矸石外剩16小時，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4.7小時。

3.3主提運(yùn)輸矸石能力校核

主提運(yùn)輸矸石時間是每天6小時，可運(yùn)輸矸石780噸，而礦井2012年產(chǎn)矸石量最多時，每天只產(chǎn)300噸，主提運(yùn)輸矸石能力滿足要求。

4、主、副提分時運(yùn)經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1煤、矸人員、費(fèi)用對比分析（一個月為標(biāo)準(zhǔn)）

實(shí)施前后主提使用維修人員為4人，皮帶機(jī)司機(jī)15個，沒有變化；但副提使用人員分別為：維修人員6/2人，把鉤工、押車工，地面翻車人員48/28人。實(shí)施前后的費(fèi)用比較為109500:73500元，直接節(jié)減3.6萬元。同時，由于可以進(jìn)行工區(qū)合并，可以減少4名管理人員、2名材料員和文書，可節(jié)約支出約為1.84萬元。合計(jì)節(jié)省5.44萬元。

4.2電費(fèi)對比分析

分運(yùn)前，主提每天平均運(yùn)行10個小時。電量12萬KWh，電費(fèi)6.8萬元；副提每班副井運(yùn)行18鉤，暗副斜井16鉤、電量4.5萬KWh，電費(fèi)為2.54萬元。分運(yùn)后，主提每天平均運(yùn)行11個小時。電量13.2萬KWh，電費(fèi)7.47萬元；副提每天只有中班運(yùn)行8鉤，其它兩班運(yùn)行4鉤人行車，電量1.0KWh，電費(fèi)為0.56萬元。直接節(jié)省1.31萬元。

4.3材料費(fèi)用對比分析

分運(yùn)前，主提每月更換上托30個，底托10個，材料費(fèi)用為0.5萬元；副提每月更換地滑輪8個，礦車維修15輛，兩軌道8個月更換一次鋼絲繩，每年投入新礦車及連接件16萬，費(fèi)用合計(jì)為4萬元。分運(yùn)后，主提每月更換上托40個，底托15個，材料費(fèi)用為0.7萬元；副提每月更換地滑輪2個，礦車維修4輛，兩軌道18個月更換一次鋼絲繩，耗費(fèi)0.6萬元。直接節(jié)省2.75萬元。

4.4綜合效益對比分析

分運(yùn)前，人工費(fèi)10.95萬元、電費(fèi)9.34萬元、材料費(fèi)4.05萬元、年資金合計(jì)投入292.08萬元；分運(yùn)后，人工費(fèi)7.35萬元、電費(fèi)8.03萬元、材料費(fèi)1.3萬元、年資金合計(jì)投入200.16萬元。此外，由于分運(yùn)后減少了管理人員，費(fèi)用也相應(yīng)減少了1.84萬元。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)對比分析，如采用主提分時運(yùn)輸，礦井年可節(jié)約綜合費(fèi)用114萬元，按礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限30年，2009年實(shí)施后就可節(jié)約3420萬元，經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。

5、幾點(diǎn)建議

主副提分運(yùn)，需要投入相關(guān)設(shè)備和工程的配合，才能實(shí)現(xiàn)更高效的目標(biāo)。需在-190m水平施工一個容積650m3矸石倉，需投入給煤機(jī)1部、40T溜子1部，原煤運(yùn)輸皮帶延長至矸石倉，共需投入資金60萬元。

東港煤礦于2009年3月煤、矸分儲分時分運(yùn)主副提一體化改造已完成，并正式投入使用。經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用得出以下結(jié)論，并可作為其他礦井實(shí)施主副提分運(yùn)的借鑒。具體結(jié)論如下：采用主提分時運(yùn)輸煤與矸石，獲得了客觀的經(jīng)濟(jì)效益，優(yōu)化礦井生產(chǎn)系統(tǒng)減少崗位人員和管理人員30人，年可節(jié)約費(fèi)用114萬元；產(chǎn)生了明顯的安全效益降低了發(fā)生運(yùn)輸事故的概率，提高了安全可靠性；取得了明顯的管理效益，礦井可實(shí)行大工區(qū)制管理，減少管理費(fèi)用，維修人員可以資源共享；優(yōu)化礦井提升運(yùn)輸系統(tǒng)，采用主提分時運(yùn)輸煤與矸石，為實(shí)現(xiàn)-260m以下水平使用單軌吊運(yùn)輸創(chuàng)造了條件，并且-260m水平可以取消架線和電機(jī)車。采用主提分時運(yùn)輸煤與矸石，可將掘進(jìn)速度提高80%。

參考文獻(xiàn)

[1]煤礦固定機(jī)械設(shè)備造型手冊編委會.《煤礦固定機(jī)械設(shè)備造型手冊》[M].北京中國機(jī)械知識出版社，2007