井工煤礦井下煤矸分裝分運系統(tǒng)的應用

【摘要】近年來，由于煤炭市場供大于求，煤炭用戶對煤炭質(zhì)量的要求越來越高，煤質(zhì)成了直接關系到煤炭企業(yè)生存與發(fā)展的關鍵。如何經(jīng)濟而有效的降低煤質(zhì)灰分，提高煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量，打開市場銷路，是當前擺在煤炭企業(yè)面前的重大課題之一。通過調(diào)查研究，新三礦在井下建立了煤矸分裝分運系統(tǒng)，提高了原煤灰分，取得了較好的社會效益和經(jīng)濟效益。

【關鍵詞】井下；煤矸；分裝分運；應用

一、概述

近年來，由于煤炭市場供大于求，煤炭用戶對煤炭質(zhì)量的要求越來越高，煤質(zhì)成了直接關系到煤炭企業(yè)生存與發(fā)展的關鍵。如何經(jīng)濟而有效的降低煤質(zhì)灰分，提高煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量，打開市場銷路，是當前擺在煤炭企業(yè)面前的重大課題之一。由于新三礦煤層賦存條件復雜，斷層較為發(fā)育，煤層厚度變化大，原煤灰分基本上保持在37%，而今年采掘地區(qū)更加復雜，我們測算2014年灰分將達到38%。如何才能達到36%的灰分指標呢，通過深入研究、集思廣益，提出對現(xiàn)有系統(tǒng)改造，在井下實施煤矸的分裝分運，采掘工作面掘進專用巷道存儲矸石，進行集中運輸，達到煤矸分離的目的。

二、井下煤矸分離系統(tǒng)

今年我們除了加大地面運銷科的手選力度，調(diào)配人員增加手選力量；還從源頭上布置煤矸分離、儲存、運輸系統(tǒng)（以下統(tǒng)稱為煤矸分離系統(tǒng)），達到地面和井下兩級煤矸分離系統(tǒng)，從而使我礦的煤質(zhì)達到或好于集團公司要求，為集團公司持續(xù)發(fā)展做出貢獻，下面就井下煤矸分離系統(tǒng)進行介紹。

（一）集中式煤矸分離系統(tǒng)（如2508采煤工作面、2116掘進工作面）。在采掘工作面的后路掘進（或改造）儲矸巷，在皮帶上安設煤矸分離器將矸石刮入儲矸巷，待早班不生產(chǎn)時，再次利用皮帶集中出矸，到主皮帶二部的矸倉，然后利用耙?guī)r機集中裝罐通過矸線升井。

（二）分散式煤矸分離系統(tǒng)（如2504掘進工作面）。在掘進工作面后路掘進儲矸巷，過斷層掘進巖巷時，采用煤矸分離裝置將矸石開入儲矸巷，再利用耙?guī)r機將矸石裝罐通過砟線升井。

三、煤矸分離系統(tǒng)的形成

（一）集中式煤矸分離系統(tǒng)。集中式煤矸分離系統(tǒng)由2508采煤工作面煤矸分離系統(tǒng)、2116掘進工作面儲矸系統(tǒng)、主皮帶二部煤矸分離系統(tǒng)等組成。

1、2508采煤工作面煤矸分離系統(tǒng)。2014年主采2508工作面，該面地質(zhì)構造較為復雜，分為里外兩塊，里塊走向280m，平均傾向83m，平均煤厚1.1m，采高1.9m，工作面初采又揭露3條斜交斷層，形成地壘，造成全巖段最大30m，工作面日推進1m，出矸量150方。煤矸分離系統(tǒng)如下：（1）在2508溜子道第三部皮帶處掘進一條儲矸巷28m，采用錨網(wǎng)帶支護，臥底高度3-5m，皮帶下臥底2.5m深，最大儲矸190方。并在儲砟巷上部的皮帶上安裝煤矸分離器，在儲矸巷另一頭安設耙?guī)r機用于出矸，耙?guī)r機外安設一部溜子將矸轉運至二部皮帶上，如下圖1：（2）2508工作面割矸段早班完成打眼、放炮工作，中班前2個小時，集中向外開矸存入儲矸巷，中、夜交接班時重復上述工序，待到早班礦井檢修時，將儲矸巷的矸石利用主二部皮帶砟倉利用耙?guī)r機裝罐運輸至地面。

2、2116掘進工作面儲矸系統(tǒng)。2116掘進工作面為今年重點掘進地區(qū)，運料道掘進600m后揭露100m無煤帶，加上受F20斷層影響，預計巖巷需掘進250m，并且18°下山才能揭露煤層，目前巖巷已掘進10m，為了快速掘進，在2116運料道與溜子道聯(lián)絡巷處做成臨時儲矸巷，即中夜班矸存入儲矸巷，早班集中向外開至主皮帶道矸倉，日出矸量45方。

3、主皮帶道煤矸分離系統(tǒng)。將2508采煤工作面、2116掘進工作面和其它零星出矸的地區(qū)，在早班（檢修班）利用煤線集中外運到主皮帶二部的煤矸分離系統(tǒng)，然后裝罐砟線升井。方案如下：在-390主皮帶道第二部皮帶與正巷聯(lián)絡眼處，改造成斜矸倉，原有巷道為巖巷，規(guī)格為2.5×2.5m，坡度22°，改造后規(guī)格為3.0×6.5m，坡度22°，巷道長度35m，儲矸量200方，坡底安設耙?guī)r機，利用礦車運輸。如圖2：

（二）分散式煤矸分離系統(tǒng)（即2504掘進工作面煤矸分離系統(tǒng)）

2504掘進工作面為我礦2014年主要掘進地區(qū)，安排兩組炮掘隊，計劃掘進工程量1800m，其中巖巷280m，掘進巖巷時，日進尺2m，出矸量65方。煤矸分離系統(tǒng)：（1）利用現(xiàn)場巷道布置方式，優(yōu)化方案設計，掘進一條儲矸巷，連接2504運料道和溜子道，兩個掘進隊均可使用該儲矸巷。（2）在皮帶上安設煤矸分離器，將矸分離至儲矸巷。（3）由于掘進工作面出矸量較小，日最大出矸量65方，所以在儲矸巷另一頭安設耙?guī)r機，鋪設車場，采用礦車出矸。據(jù)統(tǒng)計，2504兩巷掘進巖巷時，運輸級別均為4，利用皮帶出矸后，運輸級別降為1。

四、煤矸分離器的結構原理

安裝在各矸倉上口的分離器為提升式，它由支撐固定架、刮矸板、直托輥、轉軸、檔桿及擋矸板等幾部分組成。刮矸板一頭固定在皮帶支架上，利用轉軸一頭可以上下浮動，刮矸板與皮帶運輸方向構成60度角，并靠檔桿擋住，當皮帶運行時，矸流在刮矸板的作用下，從皮帶側邊卸入矸倉。如圖3：

五、經(jīng)濟效果分析

自2014年使用上煤矸分離系統(tǒng)，我礦1-6月份分離出矸石5萬方，生產(chǎn)煤炭42萬噸，灰分為35.4%，按照今年集團公司的灰分獎罰辦法，比測算的灰分38%，1-6月份將增收1092萬元，同時減少了手選矸石的勞動強度，促進采掘面連續(xù)生產(chǎn)，經(jīng)濟效益相當可觀。