王莊煤礦投料井系統(tǒng)優(yōu)化升級改造

王少青，陳留耀

(潞安環(huán)能股份公司 王莊煤礦，山西 長治 046031)

王莊煤礦現(xiàn)有+740、+630、+540三個水平，其中+740和+540兩個水平為礦井生產(chǎn)接替水平。目前+540水平為高瓦斯區(qū)域，+540水平共有3個采區(qū)，分別是71采區(qū)、81采區(qū)和91采區(qū)，由于為高瓦斯區(qū)域，所有永久巷道需進(jìn)行噴漿，另外81采區(qū)采用無軌膠輪車運(yùn)輸，采區(qū)巷道必須全部硬化，故所需巷道噴漿材料和鋪地材料等散料用量較大，為減輕輔助運(yùn)輸壓力，提高輔助運(yùn)輸效率，經(jīng)研究決定在+540水平輔助運(yùn)輸大巷二中段打設(shè)地面投料井，以便于卡軌車、無軌膠輪車裝載散料，省去副立井、電機(jī)車大巷等中間運(yùn)輸環(huán)節(jié)，大大提高了運(yùn)輸效率。投料井井筒垂深458.1 m，采用D377 mm陶瓷耐磨管對接敷設(shè)。投料井由地面投料平臺、垂直管孔、井下存料平臺三部分組成，主要投放石子、河沙、混合料等散料。

1 改造前運(yùn)行狀況

投料井的建設(shè)緩解了王莊煤礦+540副立井上、下料能力不足的壓力，縮短了井下物料運(yùn)輸距離，節(jié)約了運(yùn)輸成本投入。投料井投入運(yùn)行使用，主要是利用兩部卡軌車(輔助運(yùn)輸大巷二平行安裝兩部卡軌車)在投料井下方裝料平臺進(jìn)行帶車裝料作業(yè)，裝料完畢后由卡軌車運(yùn)送至卡軌車尾部車場，再由井下膠輪車系統(tǒng)和單軌吊系統(tǒng)運(yùn)至各作業(yè)地點。為了消除膠輪車裝料期間，膠輪車對卡軌車正常物料運(yùn)輸?shù)挠绊?，以及膠輪車對卡軌車道及道心的破壞，在卡軌車軌道上方安裝一部50 m長電滾筒一米膠帶，通過膠帶將散料直接裝在單軌吊吊裝礦車內(nèi)，通過單軌吊運(yùn)至各用料地點。投料井的運(yùn)行使用，每天裝料量穩(wěn)定在18車，最大可達(dá)到22車，基本滿足了輔助運(yùn)輸大巷、各工作面巷道噴漿、硬化等物料需求，加快了所需物料的運(yùn)輸效率。

2 目前投料井運(yùn)行存在問題

隨著+540水平采掘銜接不斷延伸，巷道頭面不斷增加，所需噴漿、硬化等散料相應(yīng)增加，投料井僅靠卡軌車裝載散料已遠(yuǎn)不能保障生產(chǎn)隊組正常用料。若采用膠輪車在投料井裝料，裝料期間膠輪車會占用兩部卡軌車軌道，影響卡軌車正常物料運(yùn)輸。使用膠輪車裝料，需要提前將卡軌車道兩側(cè)及道心進(jìn)行防護(hù)，且裝料完畢后，還需要將防護(hù)物件拆除，比較費(fèi)時費(fèi)力。為了滿足運(yùn)輸需要，王莊煤礦對+540巷道延伸及輔助運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，輔助運(yùn)輸大巷二并列安裝兩部卡軌車向81、91采區(qū)運(yùn)輸，投料井運(yùn)輸受到無軌膠輪車橫跨卡軌車軌道制約。為滿足投料井有軌裝料運(yùn)輸和無軌裝料運(yùn)輸同時運(yùn)行，2020年1月，經(jīng)過前期調(diào)研、中期論證、后期施工，對投料井進(jìn)行了改造。

3 改造項目實施

投料井改造工程設(shè)計如下：在卡軌車軌道下方建立交，在兩部卡軌車軌道下方通過拉底，掘一條膠輪車裝料通道，通道凈寬2.5 m，凈高2.2 m(架設(shè)軌道的工字鋼棚底部距通道硬化面的距離)，長最少6.5 m(從二部卡軌車最邊側(cè)軌道往投料井方向測量，過一部卡軌車軌道后再往投料井方向延伸2 m長，使膠輪車的裝料馬槽全部暴露出通道外面)，見圖1。將無軌膠輪車倒入隧硐內(nèi)，利用現(xiàn)有膠帶，通過裝料孔斗，直接將散料裝在無軌膠輪車上，向輔助運(yùn)輸大巷一各用料地點運(yùn)輸。

改造工程主要包括：①需要拉底掘一條裝料通道；②需要對通道上部的2部卡軌車軌道進(jìn)行架棚加固，保證此段軌道過重型物料的強(qiáng)度，建議使用工字鋼架棚加固；③對通道進(jìn)行硬化，對通道四周加裝護(hù)欄，防止人員跌落到通道內(nèi)。

具體施工如下：①對現(xiàn)有平臺前段進(jìn)行拉底隨坡，共拉底隨坡17 m，拉底寬度3 m，最大拉底厚度1.2 m，拉底后平臺為水平面，拉底后對兩幫進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)；②對投料井在輔助運(yùn)輸大巷二下方的換裝坑進(jìn)行拉底施工，施工長7.5 m，寬3.2 m，深3 m，拉底后對兩幫及迎臉進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)；③對換裝坑兩幫進(jìn)行澆筑，底板進(jìn)行硬化，澆筑硬化后凈寬不少于2.5 m，凈高不低于2.2 m；④在澆筑好的兩幫上架設(shè)棚梁，棚距0.4 m，梁為12號工字鋼，梁長3.1 m，棚梁上方鋪3道橫梁接輔助運(yùn)輸大巷二軌道，棚梁上鋪上雙層背板，恢復(fù)軌道后對棚梁上方進(jìn)行硬化，硬化后與軌道底面平齊。

經(jīng)過運(yùn)輸、開拓科隊精心組織、合理施工，用料隊組提前備料，用時6 d圓滿完成改造任務(wù)，保證了各工作面正常用料和施工工程進(jìn)展兩不誤。改造工程的完成，可實現(xiàn)膠輪車、卡軌車同時裝料，互不影響，可利用現(xiàn)有投料井膠帶的高度直接往膠輪車上裝料，效率高，膠輪車裝料在投料井通道口，和卡軌車運(yùn)行不沖突，不影響卡軌車運(yùn)輸。

4 改造效果

目前，投料井改造工程已經(jīng)完成并投入使用。

經(jīng)過改造，每天投料井膠輪車運(yùn)料量增加了20車，加上原有卡軌車運(yùn)料量18車，現(xiàn)有物料運(yùn)送量每天達(dá)到38車。加上+540副立井整體下料60車，+540水平整體物料運(yùn)輸能力將提升至98車。極大緩解了+540副立井提升壓力，縮短了物料運(yùn)輸距離，節(jié)約了運(yùn)輸成本，提高了物料運(yùn)輸效率，并且在減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)、保障運(yùn)輸安全等方面具有重要意義。