彬东矿井井下辅助运输方式

郭占祥

(中煤科工集团北京华宇工程有限公司)

彬东矿井井下辅助运输方式

郭占祥

(中煤科工集团北京华宇工程有限公司)

针对彬东矿井井下煤层赋存条件，结合矿井开拓方式，对该矿井井下辅助运输方式进行了深入探讨，确定选用高效的无轨胶轮车运输方式，为类似矿井选择辅助运输方式提供参考。

辅助运输方式 开拓方式 无轨胶轮车

彬东井田位于陕西省咸阳市旬邑县北部，井田东西长约8.1～15.2 km，南北宽约5.4～11.6 km，井田面积132.0 km2。矿井建设规模1.80 Mt/a，服务年限53.6 a，采用立井单水平开拓方式，工业场地内集中布置主、副、回风立井，井筒深769 m。井田内唯一可采煤层为5#煤层，煤层厚0.85～7.50 m，平均3.37 m，煤层倾角2°～8°，大部分区域小于6°。设计沿井田中部向东翼两翼各布置1组开拓大巷，全井田共划分为6个盘区，利用开拓大巷采用条带式开采。煤层顶底板以泥岩和砂质泥岩为主，属稳定性较差的岩体。矿井投产时在井下布置1个综采工作面，2个综掘工作面和1个普掘工作面；矿井生产20 a后在井下布置2个综采工作面，3个综掘工作面和1个普掘工作面。为了提高矿井运输效率，在对现有的辅助运输方式深入分析的基础上，选择适合该矿井条件的辅助运输方式。

1 矿井辅助运输方式

针对该井田特点，可考虑的辅助运输方式有：①有轨运输，石门及开拓大巷采用防爆柴油钢轮普轨机车运输，工作面巷道采用无级绳运输连续牵引车运输；②无轨运输，井下所有辅助运输巷道全部采用无轨胶轮车运输。

1.1 有轨运输方式

1.1.1 井筒及开拓巷道布置

副井井筒净直径7.2 m，净断面积40.69 m2，井筒装备一个特制加宽加长罐笼+1个1.5 t单层双车平衡罐笼担负矿井辅助提升任务。井筒落底后，沿井底车场向北辅运石门，辅助运输大巷受机车运输限制，坡度控制在3‰左右，受煤层起伏影响，需穿层布置，工作面巷道沿煤层底板布置。

1.1.2 主要设备选型及辅助运输人员配置

根据辅助运输量配置CCG-10/900型矿用防爆柴油钢轮普轨机车2台，SQ-120(132)型无极绳牵引车4台，其他车辆及人员配置情况见表1、表2。

表1 各类矿车配置

表2 矿井辅助运输人员配置 人

岗位名称1班2班3班4班班长1111井下调度2222副井井底操车工4442机车司机2222材料线444无极绳车场推车人员8882无极绳绞车司机4444无极绳绞车把钩工4442无极绳跟车人员4442道岔工5552副井绞车司机222副井井口操车工222

1.1.3 有轨运输方式特点

该运输方式优点为：①副立井井筒断面小，施工费用相对较低；②辅助运输大巷断面小，支护较为容易；③采用矿车运输，辅助运输设备投资小；④工作面辅助运输巷道断面小，以煤巷为主。缺点为：①辅助运输环节复杂，井田西翼辅助运输大巷需采用2条无极绳搭接运输，后期辅助运输时间长，无法满足辅助运输要求；②辅助运输环节复杂，运输效率低，操车等辅助运输用人多；③工作面巷道采用无极绳运输，无形中增加无极绳硐室工程量；④工作面巷道大多长3 000～4 000m，需2条无极绳搭接运输，运输效率低；⑤后期下井人员到达工作面时间超过1h，材料运输难度较大；⑥煤层底板较软，容易底鼓引起轨道变形；⑦东翼辅助运输大巷采用机车运输，巷道坡度要求高，巷道需沿岩层布置，远离大巷工作面巷道寻找煤层较为困难，无形中增加巷道工程量，部分工作面甚至需要留设煤柱。

1.2 无轨运输方式

1.2.1 井筒及开拓巷道布置

副立井井筒净直径8.4m，净断面积55.4m2，装备1个特制加宽加长双层罐笼+1个平衡罐笼担负矿井辅助提升任务。开拓巷道、工作面巷道均沿煤层底板布置。

1.2.2 设备选型及辅助人员配备

辅助运输车辆及人员配置情况见表3、表4。

表3 井下辅助运输车辆配置

1.2.3 无轨运输方式特点

该运输方式优点为：①采用无轨胶轮车整体下井，可实现连续化运输直达工作面，运输环节简单，效率较高；②无轨胶轮车可在起伏不平的巷道中运行，且转弯半径小；③无轨胶轮车运输较为灵活，可实现一机多用；④无轨胶轮车搬家速度较快，可有效提高矿井生产效益。缺点为：①副立井井筒断面大，施工费用较高；②辅助运输大巷断面大，支护困难，需增设存放、错车、调向硐室等；③运输设备投资相对较大；④工作面辅助运输巷道断面大，薄煤层区域巷道为半煤岩巷道；⑤无轨胶轮车存在一定的排气污染问题。

表4 矿井辅助运输人员配置 人

岗位名称1班2班3班4班班长1111井下调度2222副井井底操车工2222无轨胶轮车司机5552副井绞车司机222

2 2种运输方式比较

初期移交时2种运输方式投资情况对比见表5，前20a运营费用对比见表6。由表5、表6可知：①无轨运输系统较有轨运输节省资金4 491万元；②有轨运输不但运输环节复杂，岩巷工程量大，而且后期辅助运输存在较大的困难，工作面搬家时间长，大大影响了矿井的经济效益；③无轨胶轮车运输方式开拓巷道沿煤层巷道布置，掘进矸石量少，巷道掘进费用低、运输系统简单、效率高，工作面搬家时间短，有利于提高矿井经济效益。

表5 2种运输方式投资情况对比 万元

系统副井井筒/m井筒装备/m辅运石门/m回风石门/m辅运大巷/m顺槽无极绳硐室/m顺槽岩巷/m胶轮车存放硐室/m3胶轮车加油硐室回风巷/m柴油机车加油检修硐室/m3机车加油检修硐室回风巷/m有轨10824886825.7717.21747.2466.983105125无轨14780960969.3815.0279125系统矿用柴油机车/台矿车及平板车等/台无极绳绞车/套无极绳人车/套地面高位翻车机系统设备/套胶轮车检修车间及配电室/m2加油站/m2高位翻矸操作间及配电室/m2有轨964131104607812无轨484550650

表6 前20 a运营费用对比 万元

系统初期可比投资大巷无极绳绞车硐室顺槽岩巷人员工资有轨17543384024087476196无轨244531790

注：表中人员费用按人均费用6万元/a计算、测算时间为20 a，基准收益率按10%计算。

3 结 语

无轨胶轮车运输是当前较为先进的辅助运输方式之一，从根本上克服了传统辅助运输方式的缺陷，为高产高效矿井建设提供了强有力的保证，建议有条件的新建矿井优先采用无轨胶轮车运输。

2015-01-30)

郭占祥(1981—)，男，工程师，硕士，710075 陕西省西安市高新区。