排矸直通化、连续化、畅通化研究

杨小平 邓林

摘 要：通过对+300水平排矸系统进行优化，达到畅通环节，加快排矸速度，提高单进水平；并为下一步在下水平及深部水平大范围推广排矸直通化、连续化打下基础。

关键词：排矸系统 直通化 连续化

中图分类号：TD824 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0157-02

目前，国内岩巷掘进仍然以钻眼爆破工艺为主，其中矸石的排出设备主要是耙斗装岩机配合矿车。这种排矸方式属于间断不连续排矸形式，出矸就不能倒矸，装、运只能分开单行作业，出矸占用整个施工工序的时间较长，而且这种排矸方式受到矿车供应的制约，一旦矿车供应不上，巷道碛头的整个掘进作业就得停止，严重制约着巷道的掘进速度。因此，解决排矸后路运输问题是提高排矸速度、提升掘进单进水平的关键。

1 现状

某矿某排矸场于2011年4月正式投入使用。根据系统方案设计，排矸场投用后，下水平矸石将通过分水平排矸石门直接进入某立井，然后运至某排矸场。通过综合分析、比较，结合矿井长远发展和当前部署现状，力求排矸系统畅通，井巷工程量小，井巷固定投资少。因此，本次优化主要针对+300水平矸石运输系统，通过对+300水平矸石的装载和转运工作进行优化，从而畅通排矸环节、加快排矸速度，提升我矿掘进单进水平、提高劳动生产率、实现安全生产，为下一步在全矿井内大范围推广排矸直通化、连续化打下基础。

排矸系统投用前，+300水平排矸系统主要通过现有采区轨道上山，经+300机轨巷→+300轨道石门→北二集中下山→北二石门→+355水平运输大巷→某提升副斜井排至李村排矸场。运煤线路为：工作面溜煤眼→+300机轨巷→+150～+300转载皮带巷→+150东大巷→某运煤斜井→某电厂。整个排矸运输线路长约4000 m，需4级提升才能完成，运输环节复杂，矿车循环时间长，排矸能力受到限制，严重制约矿井正常生产。因此，根据排矸系统投用情况，结合工程布置现状，通过优化+300水平排矸系统，畅通排矸环节，实现排矸连续化、直通化，达到提升我矿掘进单进水平，是必要的、技术上也是可行的。

2 +300水平排矸系统优化

2.1 排矸系统组成

+300水平排矸系统由+340一号矸仓、+300机轨巷、+150～+300运输大巷、+150～+210二号转载皮带巷、+150集中矸仓组成。

矸石运输线路：+340一号矸仓→+300机轨巷→+150～+300运输大巷→+150～+210二号转载皮带巷→+150集中矸仓→某排矸立井→地面。

原煤运输线路：工作面煤仓→+300机轨巷→+150～+300运输大巷→+150～+210二号转载皮带巷→某运煤斜井→某电厂。

2.2 工程特征

+340一号矸仓作为临时矸储矸仓，主要为北二区东翼11#层瓦斯巷、+340岩石轨道巷和N2706回风巷服务。+340一号矸仓容量300 m3，可容4个掘进头1天的掘进矸石量。+340一号矸仓设计参数为：矸仓采用圆形，矸仓高度46 m，茅口顶界以下部分直径为4 m，采用喷浆支护，以上部分为直径为2 m，采用砌碹支护。

+150集中矸仓主要为北二区及北三区上部掘进头面服务，按12个头面考虑，设计容量为870 m3。设计参数为：矸仓采用圆形，矸仓H=37 m，D=6 m；全部在全岩中施工，设计采用喷浆支护。

2.3 运输方式

2.3.1 8#煤层掘进煤的运输

8#煤层碛头综掘→本层巷道连续化运输→溜煤眼→进入原煤系统。

2.3.2 11#煤层掘进煤矸的运输

11#煤层碛头综掘→本层巷道连续化运输→11#煤层溜煤眼→+300机轨巷→+300～+150运输大巷→+150～+210二号转载皮带巷→+150集中矸仓→+150排矸石门→水井湾排矸立井→地面。

11#煤层回风巷（上）碛头炮掘（矿车）→11#煤层溜煤眼→+300机轨巷→+150～+300运输大巷→+150～+210二号转载皮带巷→+150集中矸仓→+150排矸石门→某排矸立井→地面。

2.4 作业方式

采用煤矸分时运输，采用“四六”制作业，两班运煤、一班运矸、一班检修。

2.5 投用时间

+300排矸系统优化井巷工程已于2011年3月已全部形成，随某排矸系统的投用，+300排矸系统即可投用。

3 效果比较

3.1 掘进单进

通过对+300排矸系统的优化，优化了系统，简化了运输环节，达到了排矸系统直通化、连续化，提高了排矸效率，效果明显。通过对比掘进单进分别提高了4%、5%和3%。

3.2 经济效益比较

以N21112工作面瓦斯巷为例，按每条1300 m计，由于采用直通化、连续运输，提高了掘进单进，每条巷道可缩短工期2个月。则可节约用电3.5万kwh，按0.601元/kwh计，可节约电费2.1万元。

N21112瓦斯巷每天3班掘进，每班出勤8人，节约人工2880个，180元/个，节约人工费51.8万元。

3.3 社会效益

（1）通过对排矸系统的优化，提高了掘进单进，缩短了井巷施工工期，缓解了工作面接替紧张的压力，同时也减轻了部署紧张的压力，为该矿的稳定、和谐发展奠定了基础。

（2）优化后的排矸系统后路运输采用皮带连续运输代替了原矿车运输；排矸环节由4级提升变为1级提升，缩短了排矸距离，减少了中间环节，消除了危险源，取得了较好的经济效益和安全效益。

（3）通过对排矸系统的优化，达到了排矸直通化、连续化的要求，加快了排矸速度，提高了劳动生产率、掘进单进提高了3%～5%。

4 结论

一是通过在+340岩石轨道巷层位设立+340一号矸仓、在+320集中轨道巷层位设11#煤层超前工作面溜煤眼、在北三区东翼轴部设北三区东翼7#煤层超前工作面溜煤眼、优化+300排矸系统及+150东翼排矸系统，简化了运输环节，达到了排矸的直通化、连续化要求，提高了排矸效率，技术上是可行的。

二是通过对排矸环节直通化、连续化的优化，简化了运输环节，畅通了排矸系统，提升了矿井排矸能力，为打造高产高效矿井奠定了基础。

三是随着矿井生产能力的提升，根据现有地质条件，因地制宜，优化排矸系统，提高排矸速度，是提高巷道掘进单进的关键因素。

5 下一步建议

由于对+300排矸系统的优化取得了较好的效果，建议下一步在+150水平东翼实施排矸系统直通化、连续化。

5.1 +150水平东翼排矸系统组成

+150水平东翼排矸系统由+150集中矸仓、+150排矸斜巷、+150东大巷皮带、+200集中矸仓、北三东区7#煤层溜煤（矸）眼、茅口瓦斯巷小矸仓等组成。

5.2 +150水平东翼排矸系统工程特征

+150集中矸仓容量为870 m3（已形成）、+150东大巷1500 m（已形成）、+150排矸斜巷280 m、+200集中矸仓容量为350 m3，北三东区7#煤层溜煤眼容量为230 m3，茅口瓦斯巷小矸仓仓容量为35 m3。

+150水平东翼排矸系统从N3702溜煤眼开始，排矸线路长1730 m，巷道坡度0°～12°

5.3 +150水平东翼排矸系统新增工程量

施工+150排矸斜巷280 m、+200集中矸仓、茅口瓦斯巷小矸仓、新安+150排矸斜巷皮带一台，即可形成+150水平东翼直通化、连续化排矸系统。

总之，大力推广综掘技术，提高巷道单进；通过对矿井排矸运输、翻矸、卸载等系统进行技术改造，较好地增强了矿井的排矸能力，保证了矿井的顺利生产。

参考文献

[1] 沈季良，崔云龙，王介峰，等.建井手册[M].煤炭工业出版社，1984.

[2] 李开学，田卫东，冯延灿，等.采矿工程实用技术[D].重庆工程职业技术学院，2013.

[3] 林锡章，张万惠，段福民，等.井巷工程[M].煤炭工业出版社，1998.