劉莊礦業(yè)1511采區(qū)軌道上山上部車場優(yōu)化設(shè)計(jì)

馬崇山

（中煤新集劉莊礦業(yè)股份有限公司，安徽 阜陽 236200）

1511采區(qū)軌道上山上部車場是為劉莊礦11-2煤回采服務(wù)的調(diào)車與存車線路，其掘進(jìn)層位于11-2煤底板法距20m左右的砂巖層位。為滿足上部車場單軌吊雙軌同時(shí)運(yùn)行長度及安全空間；單軌吊穿越風(fēng)門期間的通風(fēng)穩(wěn)定，安全便捷，并減少風(fēng)門砌筑墻體工程量；合理避開綜掘機(jī)反復(fù)穿越砂巖層位及利于綜掘機(jī)圓弧巷道施工安全便捷，特開展1511采區(qū)軌道上山上部車場原支護(hù)斷面直墻拱優(yōu)化為三心拱的斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)及上部車場線路優(yōu)化設(shè)計(jì)，制定了詳細(xì)方案。

1 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

1.1 開挖斷面優(yōu)化

原設(shè)計(jì)直墻拱形斷面拱高2.3m，墻高2.2m，現(xiàn)優(yōu)化為肩高1.6m三心拱。設(shè)計(jì)尺寸如圖1所示。

從圖1可知，三心拱斷面在距拱頂1.6m處的墻寬為4.6m，而直墻拱斷面僅為4.38m，在三心拱拱頂一半位置處（即距頂板0.8m處），拱頂寬度為4.026m，而直墻拱對(duì)應(yīng)位置寬度僅為3.487m。上部車場采用優(yōu)化后的三心拱斷面能滿足單軌吊雙軌同時(shí)運(yùn)行長度及安全空間。并將圓弧巷道作為單軌吊車場的一部分，減少直巷段車場長度，確保了綜掘機(jī)施工圓弧巷道作業(yè)空間。

圖1 原直墻拱斷面與三心拱優(yōu)化斷面對(duì)比（單位：mm）

1.2 上部車場線路優(yōu)化設(shè)計(jì)

通過探測軌道上山底板各巖層實(shí)際層位和厚度，進(jìn)一步推算上部車場揭露砂巖位置，在確保風(fēng)門間距及單軌吊直巷車場長度前提下，提前轉(zhuǎn)向，其線路優(yōu)化設(shè)計(jì)如下圖2所示。

優(yōu)化前上部車場長度217.1m，優(yōu)化后177.7m，節(jié)約工程39.4m。

1.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

通過開掘斷面及線路優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得圓弧巷道作為單軌吊車場一部，擴(kuò)大了巷道斷面，利于綜掘機(jī)安全作業(yè)。兩道風(fēng)門之間長度大于一列車長度，使得單軌吊穿越風(fēng)門安全便捷，通風(fēng)穩(wěn)定。優(yōu)化上部車場長度，共計(jì)減少工程量39.4m，降低成本投入約41萬元（人工費(fèi)用19萬元，材料費(fèi)用22萬元）。與此同時(shí)，縮短工期約1.8個(gè)月，綜掘機(jī)合理避開砂巖斷面約71m，提高了單進(jìn)效率，為各施工隊(duì)伍提前進(jìn)點(diǎn)151102工作面進(jìn)行圍面施工創(chuàng)造了有利條件。

圖2 上部車場線路優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)（單位：mm）

2 結(jié)語

劉莊礦1511采區(qū)軌道上山上部車場參數(shù)優(yōu)化工作始終貫穿于整個(gè)施工過程，對(duì)于施工參數(shù)進(jìn)行適時(shí)的“變化”調(diào)整，也是滿足現(xiàn)場安全施工需要和新《煤礦安全規(guī)程》要求的一項(xiàng)重要工作，為類似巷道提供了重要借鑒與參考。