斜井通风、运输系统改造与优化

陈汝南

(山西东辉集团 赵家山煤业，山西 太原 030402)

赵家山煤矿座落在太原市清徐县境内，是一座设计能力1.2 Mt/a的现代化矿井，主斜井长920 m，半圆拱锚喷支护，断面14.29 m2;副斜井长837 m，半圆拱锚喷支护，断面14.81 m2，主副斜井坡度均为－25°，回风立井设计垂深393 m，目前主、副斜井和回风立井已施工至井底水平。在主、副斜井落底前，主副斜井通风是在地面安设18.5 kw×2 对旋局扇风机;运输采用箕斗运输，矸石到达地面后采用翻矸台进行卸载。

赵家山煤矿是高瓦斯矿井，矿井平均绝对瓦斯涌出量75.16 m2/min。目前，因主副斜井没有与回风立井贯通、无法形成正式的通风系统，主副斜井由于矿井通风路线长、风阻大，满足不了矿井二期掘进施工通风和瓦斯管理需求。为解决以上通防问题，在井底施工主副斜井贯通联络巷，副斜井井口地面安装2台90 kw×2 对旋主扇风机，通风采用主斜井进风，副斜井回风的临时通风方式，形成全负压通风系统，将地面局扇风机移至井下，减少风阻，满足井下掘进工作面的风量需求，为此必须对副斜井轨道运输系统进行改造与优化。

1 副斜井通风系统的改造

对副斜井井口原翻矸台进行拆除，临时部分进行封闭，在副斜井上口设置第一道风门，风道20 m 处设置第二道风门，以便不影响行车。在副斜井左侧留设风洞出口和风道，临时安装两台90 kw ×2 对旋主扇抽风机，主井则改为自然负压进风巷。主、副井临时通风系统示意图见图1。

图1 主、副井临时通风系统示意图

2 副斜井地面甩车场运输系统的改造方案

副井口从上变坡点第一道风门向副斜井绞车方向施工，坡度改为+3°，坡道斜长75 m，宽2.6 m，副井口向左施工甩车场(双道)，甩车场东侧为翻矸机。井下掘进工作面矸石用1.5 t U 型矿车装载，经副井绞车运至井口，经井口风门、上坡道、甩车场转至翻矸机翻矸，用50 型装载机把矸石转运至矸石坑，地面信号室和绞车房能全程监控矿车到达地面后的运行状态。

副井提升每次提1.5 t U 型矿车4 个，甩车道为双道，以便实现空、重车分道，优化运输路线，提高工效，见图2。

图2 副斜井地面甩车场平面示意图

3 施工工序及工艺

3.1 施工前准备

1)测量部门提前按照设计图纸的要求在现场划分出施工区域和范围，并分段标定设计参数的距离和坡度。

2)提前拆除副井口的翻矸台、绞车架等设施，以及甩车场区域范围内的地面整平相关工作，做好施工前的准备。

3.2 风机及风洞的施工

1)在副斜井左侧施工风机风洞，风机风洞设计长50 m，宽4 m，高3 m，砖混结构，上方用水泥预制板堵顶，内外墙用水泥抹平，保证不漏风。

2)风机风洞施工结束，可以安装风机。

3.3 坡道、风门的施工

1)风门风洞的施工:在副井井口的外延长线施工风门及风洞，风门风洞设计长22 m，宽4 m，高3 m，参数要求同风机风洞。

2)风门的施工:在风门风洞的两侧施工电动风门，2 道电动风门间距20 m。在每道风门前3 m 处的轨道上安装手动阻车器1 道。

3)坡道的施工:坡道从井口25°变坡点起，全长61 m，宽4 m，坡度+3°，坡道基础0.5 m，上部浇筑0.15 mm厚C20砼，下部和基础砌筑C15毛石砼。

3.4 地面甩车场的施工

1)从副井口变坡点处向前61 m，此区间按3°坡度铺设轨道，轨道采用30 kg/m，轨距600 mm，保证车辆低速下滑。

2)甩车道岔至车场，曲率半径为12 m，弦线长度11 m。

3)按轨道铺设位置重新布设副井绞车钢丝绳高度，并增设钢丝绳导向轮一个。

4)轨道铺设完毕后，安设11.4 kW 绞车2 部。

5)轨道铺好后，对周边区进行水泥硬化，最后对轨道铺设道渣。

3.5 信号及监控设施施工

1)信号设施施工:第一道风门的内侧安设副井口至副井绞车房、坡道上端打点信号室的声光联锁信号一套，便于与井口、坡道上口及绞车房之间的信号联络。

2)监控设施施工:第一道风门的内侧安设副井口至副井绞车房、坡道上端打点信号室的监控系统一套，探头分别设在第一道风门外侧，监控井筒内60 m外矿车的运行状况;在第一道风门和第二道风门的外侧、井口坡道上端分别安装一个探头，监控矿车出井口后的运行情况。

3.6 翻矸罐笼的施工

提前将地面整平，需要挖基础部分提前给出尺寸，并用钢筋C20砼浇筑。

4 结论

1)通过对通风系统的调整与改造，满足了矿井二期工程掘进工程量的增加对通风的需求，减少了矿井瓦斯涌出对矿井施工的影响，确保了矿井施工的安全。

2)因矿井通风系统的调整，对矿井运输也提出了新的要求，重新调整了副斜井的运输方案，重点对副斜井井口轨道运输进行系统改造和优化。

3)通过对副斜井运输系统的改造与优化，实现空、重车分道，优化运输路线，提高工效;在重车到达地面后，通过坡道和道叉的优化组合，使重车平稳到达地面甩车场和翻矸台，返回空车时，使空车在重力作用下，平稳通过地面风门、风道，到达副斜井，实现了自动控制，提高了工作效率。

4)副斜井轨道通风、运输系统改造与优化方案，对基建矿井进入二期工程时通风和运输系统的调整具有一定的借鉴意义。