优化井下运输系统对矿井效益改进研究

2010-08-15杜学武

科技传播 2010年15期

关键词：胶带机运输系统经济效益

杜学武

陕西陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司,陕西榆林 719300

优化井下运输系统对矿井效益改进研究

杜学武

陕西陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司,陕西榆林 719300

通过切实可行的方法对井下运输系统加以优化，既可实现矿井的生产的平衡和设备节能，又可以对矿井检修、煤矸分运和煤质的提高等提供保障。因此，在确保井下安全生产的前提下，如何有效地优化井下运输系统以期实现矿井经济效益不断提高的目标，显得尤为重要。

井下运输系统；矿井效益；优化

随着矿井生产的开展和深化，井下具备两条主运输系统已司空见惯。不过，由于存在运输系统设计不规范，生产管理方法落后，后期产能提升等因素的影响，矿井在日常生产中往往出现一边的系统超负荷运转，使得该线路开停不断，事故频繁，而另一条系统却长期闲置，难以发挥应有的作用。一旦此台胶带输送机发生故障，运转不灵，容易导致矿井停产，而另一条运输系统却于事无补。还有，当采面遇过断层或掘进头施工于半煤岩巷时没有相应的措施保障，煤矸混运造成煤质下降，严重影响企业的经济效益，有可能形成煤炭积压销售不畅。因此，运输系统存在的问题可能阻碍煤炭生产的顺利开展。因此对原有井下主运输系统进行改进，提高矿井的经济效益势在必行。下面以陕西陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司的A矿井为例，就如何优化井下运输系统以及矿井效益的改进作讨论。

1 优化运输系统的方法

1.1 加装调煤胶带机沟通两条运输系统

A矿井生产高峰时，由于各采面都争着出煤，胶带机难免出现超载，这样运输过程中撒煤现象也就随处可见。由于井下的两条运输系统没有对接，根本无法实现相互之间的运量调节，以至经常出现主运系统超载运行而主斜井系统空置的反常现象。所以，根据生产形势的不断变化，A矿井针对生产运输中的种种难题，为了缓解主运系统的运输压力，较少主斜井欠载的现象，该单位通过加装一台机长78m，带宽1.4m的胶带机作为调煤胶带机，在两运输系统之间互动调节。

同时，在东侧的胶带机与调煤胶带机的交岔处，通过加装两套分煤装置，立刻实现将部分东侧的煤调到西侧的运输系统的目的。而针对可能出现的西侧煤量大而东侧小的问题，采取在西侧集中巷往东开一条巷道，再添加一条长145m的胶带机，把西侧开采区的煤调往主运系统。该单位对运输系统于2009年2月完成优化，时至今日运转效果非常理想。优化之后，A矿调度室根据运输系统运转情况，指示井下胶带司机操作调煤装置，将煤东调或西调，从而避免运输系统各自为政而影响生产的问题，单单这项改进，年创经济效益超过千万元，并且降低了胶带机开停次数，避免了洒煤现象，减少了机电事故的发生。

1.2 因地制宜地进行所需卸煤装置设置

A矿井已有的胶带机卸煤一般在其端部或在其机身长度范围内的某处，通过各式卸料装置实现运输系统的物流方向控制。在此，根据A矿井的实际情况，对其加以改进，完成了对卸煤量(全部或部分)的控制。其中手动可调分煤器主要是分煤板、手动绕放绳机构、绳轮及钢绳等部分组成。手动可调分煤器的工作原理是：当逆时针转动绕放绳机构时，分煤板由左转到右，煤流沿主运输上部胶带进入主运运输系统。反之，煤流则通过转载胶带机进入主斜井运输系统。若分煤板在左、右之间，则将煤流分成两股，分别流入两条运输系统。分煤量的大小由分煤板的位置来确定。为确保分煤安全流畅，此处加装了胶带机的堆煤保护及紧停按钮。自制的电动卸煤装器主要是卸煤犁头、电动推杆、行程开关、机架、转轴、防爆行程开关、操作按钮等部分组成。当司机按升起按钮时，电动推杆带动犁头升起，在5s内收缩至上行程位，按下降按钮时，电动推杆带动犁头落下，实现煤炭调运。

1.3 优化皮带运输集中监控系统

皮带运输线容易发生许多事故，诸如煤尘爆炸、漏煤眼着火、皮带着火、浮煤着火、液力耦合器爆炸、电缆着火等。而这些事故大多由于监控系统发生故障造成的，因此对A矿井的皮带运输集中监控系统进行优化。首先，是井下运输系统的连锁控制、延线急停、通讯、远程监视。在局域网上监视井下设备工作状态，通过工业控制计算机实现井下设备地面监测、监控，有详细准确的故障检测及显示；其次，是皮带保护有《煤矿安全规程》《煤矿安全质量标准化标准》要求的：欠压保护、过流保护、堆煤保护、防滑保护、防跑偏保护、烟雾保护、输送带张紧力下降保护、防撕裂保护、制动装置、断带保护；再次，是温度保护、防火(超温自动洒水)、防尘洒水装置。对环境温度、电机轴承温度、滚筒温度、减速机温度进行监控。在转载点安装降尘电磁阀，自动控制开机开水、停机停水，做到不起尘。在机头、机尾、拉紧装置处设有烟雾、温度控制的防火系统，如温度超过规定值或有烟雾.直接控制自动洒水，起到防火作用；最后，是电流监测，对电机进行电流监测，避免因过负荷造成事故。

总之，煤矿皮带机集中监控系统运行安全可靠与否直接影响矿井的经济效益。为提高系统的安全性和可靠性，优化系统的综合保护和集中监控是非常必要的。

2 优化井下运输系统的优点及经济效益

2.1 优化井下运输系统的对比

对A矿井的运输系统进行改造之后，井下运输系统从工作面到地面形成了一条龙连续运输，其实际的运输能力达到4 500t/h。在提高矿井综采工作面高产、高效的基础上，运输能力达到了2 000万t/年。这一模式提高了矿井抗风险能力和对市场的适应能力，矿井高产高效建设的目标得以实现。与此同时，由于完成与后续运输系统的合理对接，避免运输中转系统的停顿导致的运输设备频繁开停，减少生产设备损坏，保护矿井供电网络安全，进一步提高了运输系统发展的可持续性，其中机电事故率从原先的1.5%下降低到如今的0.3%左右，而且设备维修费由下降到现在的21.3万元，至于全员效率大大提升，矿井辅助运输费用在吨煤成本中所占比例明显降低，仅为2～2.5元，是其他辅助运输方式费用的1/5。另外，无轨胶轮车的使用，使公司各主要矿井综采工作面搬家倒面速度由传统的30d左右缩短到10d左右，基本达到了国外搬家倒面少减产和不减产的水平。同时，无轨胶轮车的使用，促进了矿井的大工作面开采，各项指标都有大幅度的提升。