淺談礦井出渣系統(tǒng)優(yōu)化研究與實(shí)施工程

魏峰++李騰飛

摘 要：平煤股份十三礦對采掘系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)整，開展了已三采區(qū)排矸系統(tǒng)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了矸石與煤的分裝分運(yùn)。優(yōu)化了運(yùn)輸系統(tǒng)，施工中增加了己三矸石倉和集中排矸巷，擴(kuò)大了巷道斷面，每條巷道安裝2部膠帶運(yùn)輸機(jī)，出煤、排矸同向分別運(yùn)輸，減少了礦建投入。經(jīng)己三系統(tǒng)運(yùn)行表明，該系統(tǒng)運(yùn)行可靠，矸石與原煤可分運(yùn)，提高了煤質(zhì)，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益較高。

關(guān)鍵詞：膠帶運(yùn)輸機(jī)；集中排矸巷；出渣系統(tǒng)；商品煤

中圖分類號：TV554 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.087

1 礦區(qū)情況

平頂山礦區(qū)是我國地質(zhì)條件最復(fù)雜的礦區(qū)之一，平煤股份十三礦為突出礦井設(shè)計(jì)施工低位瓦斯抽采巷，生產(chǎn)過程中，巖巷、煤巷出渣無法執(zhí)行煤矸分運(yùn)措施，煤巖混出，嚴(yán)重影響了商品煤的質(zhì)量。隨著區(qū)域治理工程量的增加，巖巷工程越來越多，煤質(zhì)受到了嚴(yán)重影響。為了提高煤質(zhì)，必須實(shí)現(xiàn)煤與矸石的分裝分運(yùn)、優(yōu)化出渣系統(tǒng)，以滿足生產(chǎn)需要。

平煤股份十三礦是平煤集團(tuán)公司2002年建成并投產(chǎn)的年產(chǎn)1.80 Mt的大型礦井。井田東西走向長15 km，南北傾斜寬2.3～5.0 km，井田面積為45 km2。

2 實(shí)施過程

《煤炭產(chǎn)品質(zhì)量考核辦法》中的第四條規(guī)定，巖巷、半煤巖巷和維修巷道出渣不嚴(yán)格執(zhí)行煤矸分運(yùn)措施、煤巖混出，計(jì)算出的混矸量給予扣減，與商品煤質(zhì)量一并考核。

《煤炭產(chǎn)品質(zhì)量考核辦法》中的第二條規(guī)定，以下達(dá)的計(jì)劃灰分為考核標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)際完成灰分為依據(jù)，將質(zhì)量考核與目標(biāo)成本掛鉤，實(shí)行低于計(jì)劃灰分獎(jiǎng)，高于計(jì)劃灰分罰，單批灰分（含地銷煤）超過計(jì)劃灰分15%以上時(shí)，沒收當(dāng)批銷售收入的10%以上，直至全部沒收。

十三礦己三采區(qū)設(shè)計(jì)施工低位瓦斯抽采巷、采面和掘進(jìn)工作面共用1個(gè)出渣系統(tǒng)，生產(chǎn)過程中，巖巷、煤巷出渣無法執(zhí)行煤矸分運(yùn)措施，煤巖混出，嚴(yán)重影響了商品煤質(zhì)量。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研和可行性論證分析，在己三集中排矸巷、己三采區(qū)矸石倉施工中，將己三采區(qū)低抽巷出渣經(jīng)礦車提至地面，從而實(shí)現(xiàn)矸石與煤的分裝分運(yùn)。

己三集中排矸巷布置在己15～17煤層底板灰?guī)r中，己三采區(qū)，一水平，水平標(biāo)高為-525 m，方位角為96°30′，坡度為-10°，施工101 m（平距）后拐方位，按方位角為222°；坡度-10°時(shí)，施工4 m皮帶機(jī)尾硐室后再變方位，按方位角42°0′9″沿L1灰?guī)r煤線標(biāo)志層施工649 m后與己15～17—13031采面中間低位瓦斯抽采巷貫通。

巷道沿L1煤線標(biāo)志層進(jìn)行施工，采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)，全斷面采用Φ20×2 400 mm的高強(qiáng)錨桿（屈服強(qiáng)度為500 MPa）進(jìn)行支護(hù)，錨桿間排距為700 mm×700 mm，采用Φ20×8 000 mm的錨索加固頂板，錨索按五花型布置，錨索間排距為2.1 m×1.4 m，全斷面掛Φ4.0、網(wǎng)格50×50 mm的編織鋼笆網(wǎng)。具體如圖1和圖2所示。

通過對十三礦出渣系統(tǒng)方案的優(yōu)化和實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了己三采區(qū)低抽巷排矸經(jīng)礦車提至地面、矸石與出煤的分裝分運(yùn)，切實(shí)提高了煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量和促進(jìn)了精品煤產(chǎn)量的持續(xù)增長，優(yōu)化了煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高了企業(yè)效益，為企業(yè)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)，獲得了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

圖1 己三集中排矸巷拱形斷面支護(hù)圖

圖2 礦井出渣系統(tǒng)優(yōu)化研究和實(shí)施工程平面示意圖

3 結(jié)論

在系統(tǒng)集成上進(jìn)行了創(chuàng)新，首次提出了1個(gè)巷道安裝2部膠帶運(yùn)輸機(jī)的方案，出煤、排矸同向分別運(yùn)輸，總體技術(shù)水平和主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到了國內(nèi)同類先進(jìn)水平。一巷多用創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益，對公司的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有較大的促進(jìn)作用，值得借鑒和推廣。主要?jiǎng)?chuàng)新體現(xiàn)在以下3方面：①本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了矸石與煤的分裝分運(yùn)，切實(shí)提高了煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量、降低了灰分、提高了企業(yè)效益；②本項(xiàng)目在系統(tǒng)集成上進(jìn)行了創(chuàng)新，首次提出1個(gè)巷道安裝2部膠帶運(yùn)輸機(jī)的方案，對公司的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有較大的促進(jìn)作用，集團(tuán)公司其他相同類型的工程均可借鑒此方法；③本項(xiàng)目解決了己三采區(qū)東翼采面布置需跨越采區(qū)的技術(shù)難題。