东滩煤矿东翼胶轮车运输系统改造快速施工技术

边德龙，王 帅

（兖矿集团东滩煤矿，山东 邹城 273512）

1 概况

东滩煤矿位于兖州煤田中部的东面，1979年开始兴建，1989年开始投产，设计年生产能力为400万t。矿井主要采用轨道运输方式，南翼六采区采用无轨胶轮车运输方式。目前，东翼三部架空乘人装置运输距离约7500m，人员乘坐时间约60min，人员乘坐时间久，舒适性较差。且随着三采区里段工作面的开采，三采行人巷架空乘人装置需进一步向里继续延伸约500m，造成乘坐时间会更长。因此，需对东翼人员运输方式需进行优化，实现东翼人员快捷高效运输。通过对东翼进行部分巷道重新施工及扩刷、地坪铺设等工程，通过购置WC20R型运人胶轮车投入运行，形成完善的无轨胶轮车运输系统。系统改造后，东翼三采区施工人员可乘坐胶轮车自井底车场直达三采区乘车点，大大提高了东翼施工人员的运输效率。

2 胶轮车运输系统改造

2.1 运输系统改造

巷道内运输系统形成后，需拆除现有东翼三部架空乘人装置，通过对东翼第一、二行人进风巷进行部分巷道重新施工及扩刷、地坪铺设等工程实现胶轮车运输。该方案分两步实施，前期先实现将胶轮车运行至东翼第二行人进风巷9#联处。后期待胶轮车运输2#绕道施工完毕后，再实现将胶轮车运行至三采区工作面顺槽内。

2.2 工程施工技术方案

东翼无轨胶轮车运输系统改造为在现有架空乘人装置专用巷道内运行胶轮车，整个工程相对较为复杂，需前期先考虑如何形成专用巷道内的运输系统（胶轮车或轨道运输），撤除沿线的架空乘人装置设备设施，然后进入卧底、地坪铺设、巷道扩刷和巷道掘进施工等工程，为提高施工效率，需充分考虑恢复巷道内的运输方式，有条件的优先考虑胶轮车运输，另外设置胶轮车运输和轨道运输的换装点，实现物料顺利转运进出。

东翼第一、二行人进风巷巷道内没有轨道运输系统，为实现扩刷、卧底和地坪施工期间的物料运输，需采用无轨胶轮车在巷道内运输，物料需经东轨大巷采用轨道运输进料，且中间缺少换装地点。为此设计采用东轨3#联改造成为轨道运输和胶轮车运输的换装点，实现物料和矸石在轨道运输和胶轮车运输之间的换装。为进一步提高施工效率，卧底出矸时采用卧底机对巷道底板进行卧底、7吨多功能铲运机进行铲运至8吨自卸胶轮车上运输至东轨3#联进行换装。进混合料时，采用8吨车在东轨3#联接料，然后运输至卸车地点自动卸车，实现卧、装、运、卸全部机械化作业。

2.3 换装系统设计改造

2.3.1 东轨3#联进料和出矸换装系统改造

受东翼现场实际条件限制，混合料无法直接运输至东翼施工地点，依据东翼辅助运输优化方案和东翼轨行3#联现场实际情况等资料，为满足东翼辅助运输改造期间矸石和地坪混合料运输，设计对东翼轨行3#联改造施工矸石输送通道和混合料输送通道，形成有轨和无轨机械化进料、出矸快速换装系统。

1）混合料通道位于3#联东端头南侧，规格为长×宽×深=20000mm×1500mm×1000mm，混合料通道原理采用底卸矿车将混合料卸至皮带上，通过皮带运输至卸载点，胶轮车将后车厢开至卸载点进行接混合料，实现混合料在有轨和无轨之间的换装。

2）矸石通道位于3#联东端头北侧，规格为长×宽×深=10000mm×1500mm×1000mm；，胶轮车将装运的矸石运输至耙装区域，利用安装耙装机进行矸石换装至矿车内，实现了矸石在无轨和有轨之间的换装。

3）系统在使用过程中可顺利实现胶轮车重车进出，提高运输效率，胶轮车装运卧底的矸石卸车至耙装区域，然后挪移车厢至皮带卸载点接混合料，再运输至卸车地点，避免了空车运输的现象，大大提高了施工效率。

2.3.2 东轨二回联上车场通道水泥换装系统

受现场条件限制，袋装水泥从东轨大巷无法直接运至东翼一进和二进改造施工区域，且东轨3#联不能实现袋装水泥的机械式换装，为实现袋装水泥的快速换装，避免人力搬运袋装水泥，提高换装运输效率，通过改造改造东轨二回联上车场通道，在此安装两组风动葫芦进行换装水泥，平板车配合集装箱将袋装水泥运输至换装点，利用风动葫芦将集装箱换装至胶轮车后车厢内进行封车，胶轮车运输至卸车地点打开集装箱，不解除集装箱封车，胶轮车利用自卸功能直接将水泥卸至卸车地点。

快速换装系统图

2.4 机械化施工组织

施工全部采用机械化作业，提高施工效率，降低劳动强度。巷道卧底出矸时采用卧底机对巷道底板进行卧底、7t多功能铲运机将矸石铲运至8t自卸胶轮车后车厢内，8t自卸胶轮车运输至东轨3#联进行卸车至耙装区域。

巷道进地坪施工所需混合料时，采用8吨车在东轨3#联皮带卸载点进行接料，然后运输至卸车地点自动卸车，实现巷道卧、装、运、卸一体化。

地坪采用边卸料边铺设的施工方式，所需石子、砂子（砂石混合料）提前在地面按照配比配制好装车（集装箱、开门车）下井，采用42.5R型袋装水泥集中装车下井。使用搅拌机拌料，先使用搅拌机将砂石料铲装至搅拌机搅拌桶内，然后加入水，最后按照规定的配比将袋装水泥倒入搅拌机搅拌，搅拌好卸至底板上人工再进行摊铺。正常铺设地坪时，每班施工人员为6～8人，铺设地坪人员为3～4人（1名搅拌机司机、1人监护及拖拽电缆、2人攉混合料及抹面平整地坪），剩余3～4人负责后方调车、运料、卸料等工作。

2.5 应用情况

1）克服轨道运输和胶轮车运输之间衔接困难，实现物料机械化快速换装。

通过改造东轨3#联，形成有轨和无轨机械化进料、出矸快速换装系统，且在使用过程中可实现卧底出矸和运输混合料同时作业，实现胶轮车重车进出，提高施工和运输效率，改造东轨二回联上车场通道，形成水泥快速换装系统，避免人力抬运袋装水泥，大大减轻职工劳动强度。

2）实现卧、装、运、卸全机械化作业，大大降低职工体力劳动强度。

优化车辆选型，根据目前矿上在用的胶轮车，合理选型胶轮车，选择四驱8吨自卸车负责运输物料，该车型运输能力大，轮胎为充填式轮胎，在卧底巷道内运行时避免扎胎；采用7t多功能铲运车，该车宽度为1.8m，适用于窄巷道运输，铲运能力大，双向驾驶，可有效解决卧底的矸石换装至胶轮车问题，铲运效率高。采用卧底机进行卧底，避免人工进行卧底，减轻职工劳动强度，在施工巷道内设置会车硐室或巷道交叉口作为胶轮车错车硐室和调车硐室，有效解决了交叉运输作业的问题。

巷道卧底出矸时采用卧底机对巷道底板进行卧底、7t多功能铲运机将矸石铲运至8t自卸胶轮车后车厢内，8t自卸胶轮车运输至东轨3#联进行卸车至耙装区域。巷道进地坪施工所需混合料时，采用8t车在东轨3#联皮带卸载点进行接料，然后运输至卸车地点自动卸车，实现巷道卧、装、运、卸一体化。

3 结 论

针对东翼一进和二进改造施工期间没有现成的轨道运输系统，若采用轨道运输系统，需进行多部绞车安装、轨道铺设，形成轨道运输系统后，无法采用现代化机械设备卧底、装车和运输设备，需采用人力卧底、装车和卸车，且施工完成后，需将原形成的轨道运输系统拆除回撤，不仅施工运输效率低、占用施工人员多、劳动强度大、而且施工前和施工后准备和后续工程量较大，采用上述综合机械化施工工艺，对于老矿井采区胶轮车运输系统优化改造高效施工具有宝贵经验和借鉴意义。