刘庄矿业1511采区轨道上山上部车场优化设计

马崇山

（中煤新集刘庄矿业股份有限公司，安徽 阜阳 236200）

1511采区轨道上山上部车场是为刘庄矿11-2煤回采服务的调车与存车线路，其掘进层位于11-2煤底板法距20m左右的砂岩层位。为满足上部车场单轨吊双轨同时运行长度及安全空间；单轨吊穿越风门期间的通风稳定，安全便捷，并减少风门砌筑墙体工程量；合理避开综掘机反复穿越砂岩层位及利于综掘机圆弧巷道施工安全便捷，特开展1511采区轨道上山上部车场原支护断面直墙拱优化为三心拱的断面优化设计及上部车场线路优化设计，制定了详细方案。

1 优化设计方案

1.1 开挖断面优化

原设计直墙拱形断面拱高2.3m，墙高2.2m，现优化为肩高1.6m三心拱。设计尺寸如图1所示。

从图1可知，三心拱断面在距拱顶1.6m处的墙宽为4.6m，而直墙拱断面仅为4.38m，在三心拱拱顶一半位置处（即距顶板0.8m处），拱顶宽度为4.026m，而直墙拱对应位置宽度仅为3.487m。上部车场采用优化后的三心拱断面能满足单轨吊双轨同时运行长度及安全空间。并将圆弧巷道作为单轨吊车场的一部分，减少直巷段车场长度，确保了综掘机施工圆弧巷道作业空间。

图1 原直墙拱断面与三心拱优化断面对比（单位：mm）

1.2 上部车场线路优化设计

通过探测轨道上山底板各岩层实际层位和厚度，进一步推算上部车场揭露砂岩位置，在确保风门间距及单轨吊直巷车场长度前提下，提前转向，其线路优化设计如下图2所示。

优化前上部车场长度217.1m，优化后177.7m，节约工程39.4m。

1.3 经济效益分析

通过开掘断面及线路优化设计，使得圆弧巷道作为单轨吊车场一部，扩大了巷道断面，利于综掘机安全作业。两道风门之间长度大于一列车长度，使得单轨吊穿越风门安全便捷，通风稳定。优化上部车场长度，共计减少工程量39.4m，降低成本投入约41万元（人工费用19万元，材料费用22万元）。与此同时，缩短工期约1.8个月，综掘机合理避开砂岩断面约71m，提高了单进效率，为各施工队伍提前进点151102工作面进行围面施工创造了有利条件。

图2 上部车场线路优化设计参数（单位：mm）

2 结语

刘庄矿1511采区轨道上山上部车场参数优化工作始终贯穿于整个施工过程，对于施工参数进行适时的“变化”调整，也是满足现场安全施工需要和新《煤矿安全规程》要求的一项重要工作，为类似巷道提供了重要借鉴与参考。