連續(xù)化掘進(jìn)巷道煤、矸分裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

【摘要】通過(guò)對(duì)井下皮帶連續(xù)化運(yùn)輸系統(tǒng)加裝煤、矸分裝系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)將產(chǎn)出的煤、矸分裝、分運(yùn)，提高煤質(zhì)、降低灰分。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)化；皮帶運(yùn)輸；煤；矸分裝；提高煤質(zhì)；降低灰分

1、概 述

正陽(yáng)煤礦于1958年建礦，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力150萬(wàn)噸/年，至2013年末礦井可采儲(chǔ)量3000萬(wàn)噸，考慮到煤質(zhì)因素及適應(yīng)開(kāi)拓布局的總體要求，剔除3000大卡以下不具備開(kāi)采經(jīng)濟(jì)價(jià)值的煤量，實(shí)際可利用可采儲(chǔ)量為1180萬(wàn)噸。其中發(fā)熱量4000大卡以上的可采儲(chǔ)量為一采深部29#、27#層，僅占總儲(chǔ)量的23%。其余均為發(fā)熱量低、灰分高的劣質(zhì)煤層。目前我礦存在兩個(gè)主要問(wèn)題：一是優(yōu)劣煤層搭配開(kāi)采困難，煤質(zhì)下降，售價(jià)低，礦井經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重滑坡，產(chǎn)量大但效益不佳。

近年來(lái)，由于煤炭市場(chǎng)供大于求，煤炭用戶對(duì)煤炭質(zhì)量的要求越來(lái)越高，煤質(zhì)成了直接關(guān)系到煤炭企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵。如何經(jīng)濟(jì)而有效的降低煤質(zhì)灰分，提高煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量，打開(kāi)市場(chǎng)銷路，是我礦當(dāng)前擺在面臨的重大課題之一。隨著開(kāi)采年限增加，礦井儲(chǔ)量的萎縮，我礦一采區(qū)所負(fù)責(zé)的深部29#層、27#層由于地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層、破碎帶等條件影響，在掘進(jìn)全煤、半煤巖巷道時(shí)，由于產(chǎn)出的矸石較多，直接運(yùn)輸?shù)酱竺簜}(cāng)影響煤質(zhì)。單純依靠手選廠手工揀矸不能滿足需要，為解決以上問(wèn)題，我礦設(shè)計(jì)并應(yīng)用煤矸分裝、分運(yùn)系統(tǒng)取得良好的成果。

2、設(shè)計(jì)原理

2.1設(shè)計(jì)思路

掘進(jìn)所產(chǎn)出的矸石通過(guò)煤矸分裝系統(tǒng)從皮帶輸送機(jī)上分離到一噸礦車內(nèi)，再經(jīng)由材料道運(yùn)輸?shù)降孛骓肥剑痪蜻M(jìn)煤經(jīng)皮帶連續(xù)化運(yùn)輸至大煤倉(cāng)。正常產(chǎn)出煤炭時(shí)卸貨刷抬起，煤炭正常經(jīng)由皮帶運(yùn)輸至大煤倉(cāng)，當(dāng)產(chǎn)出矸石時(shí)，由一人負(fù)責(zé)將卸貨刷放下，矸石即安照設(shè)計(jì)裝入一噸礦車運(yùn)走。

2.2加工、安裝與操作

煤矸分裝系統(tǒng)由高腿H架、橫梁、支撐梁、托輥支架、托輥、卸貨刷、滑輪、操作油絲繩等組成。

首先用H架改裝2對(duì)加長(zhǎng)的H架，將卸貨段皮帶加高一定高度，以保證卸載下來(lái)的矸石可以直接裝入一噸礦車內(nèi)，用10#槽鋼支撐橫梁固定在改裝后的H架上，用于固定安裝煤矸分裝系統(tǒng)的其他部件。分裝系統(tǒng)前后兩端分別裝設(shè)2只80皮帶直滾，用于將卸載段皮帶帶面抻平，以便矸石順利滑入礦車中。

當(dāng)運(yùn)輸矸石時(shí)，卸貨刷在重力作用下，與皮帶帶面緊密貼合，當(dāng)矸石運(yùn)經(jīng)卸貨刷時(shí)被卸貨刷斜向刷下，經(jīng)卸貨槽裝入一噸礦車內(nèi)， 經(jīng)材料道運(yùn)出。

當(dāng)產(chǎn)出煤炭時(shí)候，利用頂板上裝設(shè)的滑輪，使用油絲繩將卸貨刷拉起，用繩頭的鉤子固定在橫梁上，使煤經(jīng)皮帶運(yùn)輸?shù)酱竺簜}(cāng)而不會(huì)被卸貨刷卸入礦車。

3、實(shí)際意義與效益

一采區(qū)深部29#、27#層有三條通往一水平的巷道，回風(fēng)道、皮帶道、材料道。生產(chǎn)出的煤由皮帶道通過(guò)皮帶運(yùn)輸?shù)骄希牧系镭?fù)責(zé)運(yùn)送物料、配件及矸石等。連續(xù)化掘進(jìn)巷道的皮帶與皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)相搭接。

我礦半煤巖掘進(jìn)巷道之前使用耙斗機(jī)配一噸礦車掘進(jìn)，工作效率低下，通過(guò)使用本設(shè)施后，掘進(jìn)方式改為連續(xù)化運(yùn)輸，在一采深部27#層皮帶連續(xù)化掘進(jìn)工作面的應(yīng)用后，作業(yè)效率大幅增加，每月每隊(duì)進(jìn)尺量至少增加70米，另外一方面使用煤矸分裝系統(tǒng)后，提高了煤質(zhì)，灰分降低3%，噸煤售價(jià)提高10元左右，按掘進(jìn)煤15萬(wàn)噸/年計(jì)算，只此一項(xiàng)每月其直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)150萬(wàn)元以上。

4、結(jié)論

4.1該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工、安裝，故障少，使用壽命長(zhǎng)。

4.2實(shí)際操作時(shí)僅需一名工作人員即能操作，節(jié)省人工，增加作業(yè)效率，促進(jìn)工作面連續(xù)化生產(chǎn)。

4.3由于在井下生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)第一環(huán)節(jié)分離矸石，節(jié)省地面手選工作強(qiáng)度，減少皮帶運(yùn)輸矸石對(duì)帶面的磨損，提升礦井生產(chǎn)效率，提高煤炭發(fā)熱量，減少灰分，對(duì)于礦井煤質(zhì)提升有著重要意義。