集中胶带运输在东欢坨矿开拓系统工程施工中的应用

【摘 要】 开滦集团（有限）责任公司东欢坨矿每年开拓施工工程量大，职工队伍却逐年减少，通过科学谋划，采用硬岩掘进机作业替代传统的炮掘工艺，实现了开拓工程矸石运输胶带化，并在此基础上优化运输系统，使三个工作面的矸石集中在一条胶带运输机上，减少运输人员、降低通风电力成本的同时，大大提高了开拓工作面单进水平，并有利于实现运输、通风、顶板管理的安全，缓解了副井提升紧张的压力，保证了矿井正常生产衔接。

【关键词】 开拓工程；硬岩掘进机；胶带运输机；集中运输

一、工程情况

东欢坨井田位于河北省丰润县韩城与新军屯两镇之间，隶属开滦（集团）有限责任公司。矿井为原国家计委批准的建设项目，原设计生产能力为4.0Mt/a，后调整为4.5Mt/a。矿井采用立井多水平阶段石门开拓，初期生产水平为-500m水平和-690m水平，延深水平为第三水平，即-950m水平，现正在进行三水平上部工程的施工及二水平采区延深施工。为满足矿井产能逐步加大需要，兼顾矿井长远发展需要，近5年来矿井每年开拓总进尺都在6000m以上。

二、存在问题

（一）人员问题

为满足矿井4.5Mt/a生产规模要求，兼顾矿井长远发展需要，今后几年矿井每年开拓总进尺仍要保持在6000m以上，而企业降低工资成本，随着老职工退休，增加新工数量有限，远远少于退休人员数量，新工比例增加，职工队伍技术素质下降，造成开拓施工人员逐年减少，同时，随着矿井采掘活动范围的扩大，投入到矿井巷道维护的人力越来越多，进行开拓工程施工的队伍逐年减少。

（二）提升问题

副井井筒净直径8.0m，装备两套提升设备，一套为一对900mm轨距1.5t矿车双层四车罐笼，另一套为一个双层四车带平衡锤的宽罐，采用组合罐道，主要用于大件的提升。两套设备在提升人员、物料情况下，难以满足每年6000m开拓巷道的矸石提升工作。

三、主要施工策划

从开拓施工的主要环节入手，做到“四提高、两降低”

（一）提高破岩效率采用先进的开拓破岩设备，提高破岩效率，进而提高单进水平。

（二）提高装岩效率采用先进的掘进装岩设备，提高装岩效率。

（三）提高运输效率采用与掘进设备配套的胶带运输方式，提高运输矸石效率，矸石进入主提系统，缓解副提紧张的压力。

（四）提高支護强度采用合理的支护方式，提高巷道支护强度，杜绝乃至减少返修工程。

（五）降低支护难度采用先进的支护工艺，降低对职工操作技术水平要求。

（六）降低通风难度采用机掘工艺代替传统的炮掘工艺，消除对排放炮烟的要求。

四、施工应用

（一）提高破岩效率采用机掘工艺代替传统的炮掘工艺，在-690轨道大巷、皮带大巷、-500～-690皮带斜井均采用硬岩掘进机进行破岩作业。各工作面配备硬岩掘进机情况见表1

表1 各工作面配备硬岩掘进机情况表

工作面名称 使用破岩设备名称 破岩设备型号 外形（长×宽×高）（mm） 最大掘进高度（mm） 最大定位掘进宽度（mm） 截割岩强度（MPa） 截割功率（Kw） 适用

坡度

-690轨道大巷 硬岩掘进机 EBH300（A） 12280×3200

×2450 5800 8800 ≤130 300 ±18°

-690皮带大巷 硬岩掘进机 EBH260（A）

11726×2800

×2000

5000 7200 ≤100 260 ±18°

-500～-690皮带斜井 硬岩掘进机 EBH200（A）

11000×2700

×1880

4850

6000 ≤100 200 ±18°

（二）提高装岩效率采用掘进机连续装岩，装岩效率大大提高。

（三）提高运输效率采用与掘进设备配套的胶带运输方式，提高矸石运输效率。

-690皮带大巷、-500～-690皮带斜井的矸石通过自身转载机、后路胶带运输机、联络巷胶带运输机转装在-650轨道大巷的胶带运输机上，由此运输机集中拉走。井下矸石胶带运输系统见图1

-650轨道大巷的矸石，经-500～-690皮带斜井皮带，卸入-500煤仓，进入主提系统。

（四）提高支护强度采用锚网索喷复合支护方式，比传统的锚喷支护方式，支护强度大大提高。

图1 井下矸石胶带运输系统示意图

（五）降低支护难度采用锚网索喷复合支护方式，较常规的架棚、砌碹加强支护形式相比，对职工操作技术水平要求大大降低。

（六）降低通风难度开拓工程施工通风验算中，要考虑瓦斯（或二氧化碳）涌出量、掘进工作面同时作业人数、炸药量、局部通风机实际吸风量、风速等要素，取其最大值，其结果多是以排除炸药炮烟时间所要求的风量选用局部通风机功率值为最大，采用机掘工艺代替传统的炮掘工艺，消除对排放炮烟的要求，对工作面风量要求大大降低。

五、施工效果

（一）大大提高了单进水平。现在采用机掘和以往采用炮掘单进水平见表2

表2 机掘和炮掘单进水平对照表

工作面名称 巷道规格（宽×高）（mm） 炮掘单进水平（m/月） 机掘单进水平（m/月） 提高（%）

-690轨道大巷 5200×3500 60 130 117

-690皮带大巷 5200×3500 60 100 67

-500～-690皮带斜井 5000×3500 40 80 100

（二）提高装岩效率，缩短装岩时间，职工可以充分利用这些时间做其他工作。

（三）简化了运输环节，工作面只需运送支护材料用矿车，减少了矿车使用数量及机车司机、跟车工人数，有利于实现运输安全。

（四）采用锚网索喷复合支护方式，提高初始巷道支护强度，有效减少了后期的巷道维修量。

（五）降低支护难度，以往的架棚、砌碹加强支护，要求职工有较高的技术水平，现在熟悉打眼、喷浆的操作员工都可进行锚网索喷复合支护作业，在现有新工比例较高的情况下仍能实现了正规作业，较比操作繁杂的架棚、砌碹支护更易于实现安全生产。

（六）降低了局部通风机使用功率，节约了电力，降低了电力成本；井下不使用炸药破岩，降低了火工品投入成本的同时，减少了职工接触火工品的机会，利于实现火工品的管理及使用安全。

现在采用机掘和以往采用炮掘使用局部通风机情况见表3

表3 采用机掘和炮掘局部通风机情况表

工作面名称 巷道规格（宽×高）（mm） 局部通风机功率（Kw） 节约电力（%）

机掘 炮掘

-690轨道大巷 5200×3500 2×15 2×30 100

-690皮带大巷 5200×3500 2×15 2×30 100

-500～-690皮带斜井 5000×3500 2×15 2×30 100

六、结语

东欢坨矿通过优化开拓工作面运输系统，科学摆布生产格局，依托设备优势，在副提紧张、新工比例增加的情况下，减少运输人员、通风电力成本的同时，大大提高了开拓工作面单进水平，并有利于实现运输、通风、顶板管理的安全，保证矿井正常生产衔接。

作者简介：张盛（1967-），男，河北唐山人，1991年毕业于河北煤炭建筑工程学院采矿工程系矿井建设与地下工程专业，开滦集团（有限）责任公司煤业公司生产技术部高级工程师。