東灘煤礦東翼膠輪車運(yùn)輸系統(tǒng)改造快速施工技術(shù)

邊德龍，王 帥

（兗礦集團(tuán)東灘煤礦，山東 鄒城 273512）

1 概況

東灘煤礦位于兗州煤田中部的東面，1979年開始興建，1989年開始投產(chǎn)，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為400萬t。礦井主要采用軌道運(yùn)輸方式，南翼六采區(qū)采用無軌膠輪車運(yùn)輸方式。目前，東翼三部架空乘人裝置運(yùn)輸距離約7500m，人員乘坐時(shí)間約60min，人員乘坐時(shí)間久，舒適性較差。且隨著三采區(qū)里段工作面的開采，三采行人巷架空乘人裝置需進(jìn)一步向里繼續(xù)延伸約500m，造成乘坐時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。因此，需對(duì)東翼人員運(yùn)輸方式需進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)東翼人員快捷高效運(yùn)輸。通過對(duì)東翼進(jìn)行部分巷道重新施工及擴(kuò)刷、地坪鋪設(shè)等工程，通過購置WC20R型運(yùn)人膠輪車投入運(yùn)行，形成完善的無軌膠輪車運(yùn)輸系統(tǒng)。系統(tǒng)改造后，東翼三采區(qū)施工人員可乘坐膠輪車自井底車場(chǎng)直達(dá)三采區(qū)乘車點(diǎn)，大大提高了東翼施工人員的運(yùn)輸效率。

2 膠輪車運(yùn)輸系統(tǒng)改造

2.1 運(yùn)輸系統(tǒng)改造

巷道內(nèi)運(yùn)輸系統(tǒng)形成后，需拆除現(xiàn)有東翼三部架空乘人裝置，通過對(duì)東翼第一、二行人進(jìn)風(fēng)巷進(jìn)行部分巷道重新施工及擴(kuò)刷、地坪鋪設(shè)等工程實(shí)現(xiàn)膠輪車運(yùn)輸。該方案分兩步實(shí)施，前期先實(shí)現(xiàn)將膠輪車運(yùn)行至東翼第二行人進(jìn)風(fēng)巷9#聯(lián)處。后期待膠輪車運(yùn)輸2#繞道施工完畢后，再實(shí)現(xiàn)將膠輪車運(yùn)行至三采區(qū)工作面順槽內(nèi)。

2.2 工程施工技術(shù)方案

東翼無軌膠輪車運(yùn)輸系統(tǒng)改造為在現(xiàn)有架空乘人裝置專用巷道內(nèi)運(yùn)行膠輪車，整個(gè)工程相對(duì)較為復(fù)雜，需前期先考慮如何形成專用巷道內(nèi)的運(yùn)輸系統(tǒng)（膠輪車或軌道運(yùn)輸），撤除沿線的架空乘人裝置設(shè)備設(shè)施，然后進(jìn)入臥底、地坪鋪設(shè)、巷道擴(kuò)刷和巷道掘進(jìn)施工等工程，為提高施工效率，需充分考慮恢復(fù)巷道內(nèi)的運(yùn)輸方式，有條件的優(yōu)先考慮膠輪車運(yùn)輸，另外設(shè)置膠輪車運(yùn)輸和軌道運(yùn)輸?shù)膿Q裝點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)物料順利轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)出。

東翼第一、二行人進(jìn)風(fēng)巷巷道內(nèi)沒有軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)擴(kuò)刷、臥底和地坪施工期間的物料運(yùn)輸，需采用無軌膠輪車在巷道內(nèi)運(yùn)輸，物料需經(jīng)東軌大巷采用軌道運(yùn)輸進(jìn)料，且中間缺少換裝地點(diǎn)。為此設(shè)計(jì)采用東軌3#聯(lián)改造成為軌道運(yùn)輸和膠輪車運(yùn)輸?shù)膿Q裝點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)物料和矸石在軌道運(yùn)輸和膠輪車運(yùn)輸之間的換裝。為進(jìn)一步提高施工效率，臥底出矸時(shí)采用臥底機(jī)對(duì)巷道底板進(jìn)行臥底、7噸多功能鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行鏟運(yùn)至8噸自卸膠輪車上運(yùn)輸至東軌3#聯(lián)進(jìn)行換裝。進(jìn)混合料時(shí)，采用8噸車在東軌3#聯(lián)接料，然后運(yùn)輸至卸車地點(diǎn)自動(dòng)卸車，實(shí)現(xiàn)臥、裝、運(yùn)、卸全部機(jī)械化作業(yè)。

2.3 換裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造

2.3.1 東軌3#聯(lián)進(jìn)料和出矸換裝系統(tǒng)改造

受東翼現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件限制，混合料無法直接運(yùn)輸至東翼施工地點(diǎn)，依據(jù)東翼輔助運(yùn)輸優(yōu)化方案和東翼軌行3#聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況等資料，為滿足東翼輔助運(yùn)輸改造期間矸石和地坪混合料運(yùn)輸，設(shè)計(jì)對(duì)東翼軌行3#聯(lián)改造施工矸石輸送通道和混合料輸送通道，形成有軌和無軌機(jī)械化進(jìn)料、出矸快速換裝系統(tǒng)。

1）混合料通道位于3#聯(lián)東端頭南側(cè)，規(guī)格為長(zhǎng)×寬×深=20000mm×1500mm×1000mm，混合料通道原理采用底卸礦車將混合料卸至皮帶上，通過皮帶運(yùn)輸至卸載點(diǎn)，膠輪車將后車廂開至卸載點(diǎn)進(jìn)行接混合料，實(shí)現(xiàn)混合料在有軌和無軌之間的換裝。

2）矸石通道位于3#聯(lián)東端頭北側(cè)，規(guī)格為長(zhǎng)×寬×深=10000mm×1500mm×1000mm；，膠輪車將裝運(yùn)的矸石運(yùn)輸至耙裝區(qū)域，利用安裝耙裝機(jī)進(jìn)行矸石換裝至礦車內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了矸石在無軌和有軌之間的換裝。

3）系統(tǒng)在使用過程中可順利實(shí)現(xiàn)膠輪車重車進(jìn)出，提高運(yùn)輸效率，膠輪車裝運(yùn)臥底的矸石卸車至耙裝區(qū)域，然后挪移車廂至皮帶卸載點(diǎn)接混合料，再運(yùn)輸至卸車地點(diǎn)，避免了空車運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象，大大提高了施工效率。

2.3.2 東軌二回聯(lián)上車場(chǎng)通道水泥換裝系統(tǒng)

受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，袋裝水泥從東軌大巷無法直接運(yùn)至東翼一進(jìn)和二進(jìn)改造施工區(qū)域，且東軌3#聯(lián)不能實(shí)現(xiàn)袋裝水泥的機(jī)械式換裝，為實(shí)現(xiàn)袋裝水泥的快速換裝，避免人力搬運(yùn)袋裝水泥，提高換裝運(yùn)輸效率，通過改造改造東軌二回聯(lián)上車場(chǎng)通道，在此安裝兩組風(fēng)動(dòng)葫蘆進(jìn)行換裝水泥，平板車配合集裝箱將袋裝水泥運(yùn)輸至換裝點(diǎn)，利用風(fēng)動(dòng)葫蘆將集裝箱換裝至膠輪車后車廂內(nèi)進(jìn)行封車，膠輪車運(yùn)輸至卸車地點(diǎn)打開集裝箱，不解除集裝箱封車，膠輪車?yán)米孕豆δ苤苯訉⑺嘈吨列盾嚨攸c(diǎn)。

快速換裝系統(tǒng)圖

2.4 機(jī)械化施工組織

施工全部采用機(jī)械化作業(yè)，提高施工效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。巷道臥底出矸時(shí)采用臥底機(jī)對(duì)巷道底板進(jìn)行臥底、7t多功能鏟運(yùn)機(jī)將矸石鏟運(yùn)至8t自卸膠輪車后車廂內(nèi)，8t自卸膠輪車運(yùn)輸至東軌3#聯(lián)進(jìn)行卸車至耙裝區(qū)域。

巷道進(jìn)地坪施工所需混合料時(shí)，采用8噸車在東軌3#聯(lián)皮帶卸載點(diǎn)進(jìn)行接料，然后運(yùn)輸至卸車地點(diǎn)自動(dòng)卸車，實(shí)現(xiàn)巷道臥、裝、運(yùn)、卸一體化。

地坪采用邊卸料邊鋪設(shè)的施工方式，所需石子、砂子（砂石混合料）提前在地面按照配比配制好裝車（集裝箱、開門車）下井，采用42.5R型袋裝水泥集中裝車下井。使用攪拌機(jī)拌料，先使用攪拌機(jī)將砂石料鏟裝至攪拌機(jī)攪拌桶內(nèi)，然后加入水，最后按照規(guī)定的配比將袋裝水泥倒入攪拌機(jī)攪拌，攪拌好卸至底板上人工再進(jìn)行攤鋪。正常鋪設(shè)地坪時(shí)，每班施工人員為6～8人，鋪設(shè)地坪人員為3～4人（1名攪拌機(jī)司機(jī)、1人監(jiān)護(hù)及拖拽電纜、2人攉混合料及抹面平整地坪），剩余3～4人負(fù)責(zé)后方調(diào)車、運(yùn)料、卸料等工作。

2.5 應(yīng)用情況

1）克服軌道運(yùn)輸和膠輪車運(yùn)輸之間銜接困難，實(shí)現(xiàn)物料機(jī)械化快速換裝。

通過改造東軌3#聯(lián)，形成有軌和無軌機(jī)械化進(jìn)料、出矸快速換裝系統(tǒng)，且在使用過程中可實(shí)現(xiàn)臥底出矸和運(yùn)輸混合料同時(shí)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)膠輪車重車進(jìn)出，提高施工和運(yùn)輸效率，改造東軌二回聯(lián)上車場(chǎng)通道，形成水泥快速換裝系統(tǒng)，避免人力抬運(yùn)袋裝水泥，大大減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度。

2）實(shí)現(xiàn)臥、裝、運(yùn)、卸全機(jī)械化作業(yè)，大大降低職工體力勞動(dòng)強(qiáng)度。

優(yōu)化車輛選型，根據(jù)目前礦上在用的膠輪車，合理選型膠輪車，選擇四驅(qū)8噸自卸車負(fù)責(zé)運(yùn)輸物料，該車型運(yùn)輸能力大，輪胎為充填式輪胎，在臥底巷道內(nèi)運(yùn)行時(shí)避免扎胎；采用7t多功能鏟運(yùn)車，該車寬度為1.8m，適用于窄巷道運(yùn)輸，鏟運(yùn)能力大，雙向駕駛，可有效解決臥底的矸石換裝至膠輪車問題，鏟運(yùn)效率高。采用臥底機(jī)進(jìn)行臥底，避免人工進(jìn)行臥底，減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度，在施工巷道內(nèi)設(shè)置會(huì)車硐室或巷道交叉口作為膠輪車錯(cuò)車硐室和調(diào)車硐室，有效解決了交叉運(yùn)輸作業(yè)的問題。

巷道臥底出矸時(shí)采用臥底機(jī)對(duì)巷道底板進(jìn)行臥底、7t多功能鏟運(yùn)機(jī)將矸石鏟運(yùn)至8t自卸膠輪車后車廂內(nèi)，8t自卸膠輪車運(yùn)輸至東軌3#聯(lián)進(jìn)行卸車至耙裝區(qū)域。巷道進(jìn)地坪施工所需混合料時(shí)，采用8t車在東軌3#聯(lián)皮帶卸載點(diǎn)進(jìn)行接料，然后運(yùn)輸至卸車地點(diǎn)自動(dòng)卸車，實(shí)現(xiàn)巷道臥、裝、運(yùn)、卸一體化。

3 結(jié) 論

針對(duì)東翼一進(jìn)和二進(jìn)改造施工期間沒有現(xiàn)成的軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，若采用軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，需進(jìn)行多部絞車安裝、軌道鋪設(shè)，形成軌道運(yùn)輸系統(tǒng)后，無法采用現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備臥底、裝車和運(yùn)輸設(shè)備，需采用人力臥底、裝車和卸車，且施工完成后，需將原形成的軌道運(yùn)輸系統(tǒng)拆除回撤，不僅施工運(yùn)輸效率低、占用施工人員多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、而且施工前和施工后準(zhǔn)備和后續(xù)工程量較大，采用上述綜合機(jī)械化施工工藝，對(duì)于老礦井采區(qū)膠輪車運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化改造高效施工具有寶貴經(jīng)驗(yàn)和借鑒意義。