清水營(yíng)煤礦回采順槽長(zhǎng)距離運(yùn)輸方式選擇

張世庫(kù) 楊惠元

摘 要：清水營(yíng)礦輔助系統(tǒng)的能力不足嚴(yán)重制約了礦井井巷工程的開(kāi)拓，尤其是回采巷道的運(yùn)輸問(wèn)題尤為突出，往往是前面掘進(jìn)后面起底，嚴(yán)重影響工作面單進(jìn)水平，為了規(guī)避巷道底臌給掘進(jìn)施工帶來(lái)的影響，選擇運(yùn)輸方式尤為重要。連續(xù)牽引絞車(chē)運(yùn)量大，性能可靠，但是對(duì)底板的要求高，單軌吊系統(tǒng)不受巷道底板影響，但是連續(xù)運(yùn)輸能力小，故障率高。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)距離運(yùn)輸；連續(xù)牽引絞車(chē)；單軌吊

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.081

0 前言

清水營(yíng)煤礦處于寧東鴛鴦湖礦區(qū)，地質(zhì)賦存條件復(fù)雜，巖體節(jié)理與裂隙發(fā)育，富含水，先期開(kāi)采的11采區(qū)二煤即屬于三軟煤層，二煤頂板為泥質(zhì)砂巖含水層，巖石松軟易風(fēng)化，極易發(fā)生冒頂，底板為泥質(zhì)砂巖，遇水易膨脹，煤層硬度系數(shù)低，屬典型“三軟”，隨著礦井大力開(kāi)發(fā)，采取巷道運(yùn)輸距離逐步增加，由首采工作面的不足1000m到現(xiàn)在的2800m回采巷道，同時(shí)軟巖條件下的巷道維護(hù)與長(zhǎng)距離運(yùn)輸問(wèn)題已變得日益突出，并成為影響和制約清水營(yíng)煤礦產(chǎn)量的重要因素之一。

1 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)現(xiàn)狀

清水營(yíng)煤礦初步設(shè)計(jì)中運(yùn)輸方式采用有軌系統(tǒng)，在近十年的摸索中發(fā)現(xiàn)了許多問(wèn)題及弊端，同時(shí)也取得了一些經(jīng)驗(yàn)，清水營(yíng)煤礦也在有軌及無(wú)軌輔助運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行了嘗試。清水營(yíng)煤礦在有軌輔助系統(tǒng)采用了軌道礦車(chē)輔助運(yùn)輸及單軌吊輔助運(yùn)輸系統(tǒng)；在無(wú)軌輔助系統(tǒng)主要嘗試使用了膠輪車(chē)為主。由于清水營(yíng)煤礦主要大巷設(shè)計(jì)在二煤頂?shù)装逯校喉敯鍨榇至Ｉ皫r，含水層，巖石易軟化，強(qiáng)度低、堅(jiān)固性差，為不穩(wěn)定性巖層，底板以泥巖為主并且具有膨脹性，巖石中的主要礦物成份為伊利石、綠泥石，巖石強(qiáng)度較低，抗水、抗風(fēng)化能力差，巖石堅(jiān)固性差，屬軟弱類(lèi)底板。在無(wú)軌運(yùn)輸系統(tǒng)使用中發(fā)現(xiàn)，巷道底板變形嚴(yán)重或受巷道淋水影響，混凝土地坪極易破壞，造成膠輪車(chē)無(wú)法使用，并且二次維修量極大。所以在沒(méi)有有效解決巷道底板底臌技術(shù)難題前，清水營(yíng)煤礦回采巷道不易大量使用膠輪車(chē)系統(tǒng)。

2 運(yùn)輸方式的選擇

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸索后認(rèn)為，清水營(yíng)煤礦目前比較適宜的順槽運(yùn)輸方式為有軌系統(tǒng)的連續(xù)牽引絞車(chē)和單軌吊系統(tǒng)，現(xiàn)就以110206工作面回風(fēng)巷為例對(duì)連續(xù)牽引絞車(chē)與單軌吊系統(tǒng)做一簡(jiǎn)單分析：

方案一：連續(xù)牽引絞車(chē)系統(tǒng)

需要布置連續(xù)牽引絞車(chē)硐室及錯(cuò)車(chē)場(chǎng)，錯(cuò)車(chē)場(chǎng)長(zhǎng)度45m巷道，高度3.9m，寬度5.2m，斷面積為17.4㎡。除錯(cuò)車(chē)場(chǎng)外，其余巷道高度3.4m，寬度4.2m，斷面積為12.8㎡。設(shè)備布置詳見(jiàn)斷面圖1。

方案二：?jiǎn)诬壍鯔C(jī)車(chē)系統(tǒng)

需要布置單軌吊機(jī)車(chē)換裝硐室，換裝硐室長(zhǎng)度40m，高度5.2m，寬度4.2m，斷面積為20.4㎡。除換裝硐室外，其余巷道高度4.2m，寬度4.2m，斷面積為16.2㎡。設(shè)備布置詳見(jiàn)斷面圖2。

3 運(yùn)輸方案比較

3.1 技術(shù)方面

布置連續(xù)牽引絞車(chē)、布置單軌吊機(jī)車(chē)均可以實(shí)現(xiàn)。

3.2 安全可靠方面

單軌吊軌道吊掛在頂板重新施工的錨桿上，根據(jù)110205工作面回風(fēng)巷使用單軌吊經(jīng)驗(yàn)，有兩處共4根錨桿在運(yùn)輸支架時(shí)被拔出；單軌吊機(jī)車(chē)故障率高、配件價(jià)格昂貴，部分配件為進(jìn)口配件，進(jìn)貨周期長(zhǎng)；我礦無(wú)相關(guān)維修人員，一但發(fā)生故障，只能請(qǐng)廠家技術(shù)人員到礦維修，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，連續(xù)牽引絞車(chē)比單軌吊更安全、更可靠。

3.3 工程量及工期方面

回風(fēng)巷總長(zhǎng)度2590m，方案一掘進(jìn)出渣總方量為3.3萬(wàn)方，其中，錯(cuò)車(chē)場(chǎng)段，長(zhǎng)度×斷面積=45×17.4= 783m?；其余段：長(zhǎng)度×斷面積=（2590-45）×12.8= 32576m?；

方案二掘進(jìn)出渣總方量為4.2萬(wàn)方，其中：換裝硐室段，長(zhǎng)度×斷面積=40×20.4= 816m?，其余段：長(zhǎng)度×斷面積=（2590-40）×16.2= 41310m?；

方案一中錯(cuò)車(chē)場(chǎng)長(zhǎng)度、斷面積、施工難度及工期與方案二中換裝硐室基本一致；

方案一中除錯(cuò)車(chē)場(chǎng)外其余長(zhǎng)度為2545m，巷道高度3.4m，寬度4.2m，斷面積為12.8㎡；方案二中除換裝硐室外其余長(zhǎng)度為2550m，巷道高度4.2m，寬度4.2m，斷面積為16.2㎡。方案一工期為2545/300=8.5個(gè)月，方案二工期為2550/240=10.6個(gè)月。

3.4 經(jīng)濟(jì)方面

設(shè)備投資費(fèi)用（連續(xù)牽引絞車(chē)購(gòu)置費(fèi)用160萬(wàn)元，單軌吊機(jī)車(chē)購(gòu)置費(fèi)用860萬(wàn)元）不作經(jīng)濟(jì)比較，設(shè)備由集團(tuán)統(tǒng)一調(diào)撥。

方案一回風(fēng)巷斷面積為12.8㎡，延米單價(jià)為0.99萬(wàn)元，方案二回風(fēng)巷斷面積為16.2㎡，延米單價(jià)為1.26萬(wàn)元，方案一回風(fēng)巷工程造價(jià)為（2590-45）×0.99=2520萬(wàn)元，方案二回風(fēng)巷工程造價(jià)為（2590-40）×1.26=3213萬(wàn)元。

方案一設(shè)備維護(hù)費(fèi)用15萬(wàn)元，方案二設(shè)備維護(hù)費(fèi)用40萬(wàn)元，

方案對(duì)比歸納如表1。

綜上所述，方案一工程量小，工期合理，設(shè)備易于管理，有利于生產(chǎn)接續(xù)。建議采用方案一，110206工作面回風(fēng)巷布置連續(xù)牽引絞車(chē)。

作者簡(jiǎn)介：張世庫(kù)（1971-），從事礦井建設(shè)技術(shù)管理工作，有豐富的現(xiàn)場(chǎng)施工管理及技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)礦井系統(tǒng)優(yōu)化及改造有豐富經(jīng)驗(yàn)。