王庄煤矿投料井系统优化升级改造

王少青，陈留耀

(潞安环能股份公司 王庄煤矿，山西 长治 046031)

王庄煤矿现有+740、+630、+540三个水平，其中+740和+540两个水平为矿井生产接替水平。目前+540水平为高瓦斯区域，+540水平共有3个采区，分别是71采区、81采区和91采区，由于为高瓦斯区域，所有永久巷道需进行喷浆，另外81采区采用无轨胶轮车运输，采区巷道必须全部硬化，故所需巷道喷浆材料和铺地材料等散料用量较大，为减轻辅助运输压力，提高辅助运输效率，经研究决定在+540水平辅助运输大巷二中段打设地面投料井，以便于卡轨车、无轨胶轮车装载散料，省去副立井、电机车大巷等中间运输环节，大大提高了运输效率。投料井井筒垂深458.1 m，采用D377 mm陶瓷耐磨管对接敷设。投料井由地面投料平台、垂直管孔、井下存料平台三部分组成，主要投放石子、河沙、混合料等散料。

1 改造前运行状况

投料井的建设缓解了王庄煤矿+540副立井上、下料能力不足的压力，缩短了井下物料运输距离，节约了运输成本投入。投料井投入运行使用，主要是利用两部卡轨车(辅助运输大巷二平行安装两部卡轨车)在投料井下方装料平台进行带车装料作业，装料完毕后由卡轨车运送至卡轨车尾部车场，再由井下胶轮车系统和单轨吊系统运至各作业地点。为了消除胶轮车装料期间，胶轮车对卡轨车正常物料运输的影响，以及胶轮车对卡轨车道及道心的破坏，在卡轨车轨道上方安装一部50 m长电滚筒一米胶带，通过胶带将散料直接装在单轨吊吊装矿车内，通过单轨吊运至各用料地点。投料井的运行使用，每天装料量稳定在18车，最大可达到22车，基本满足了辅助运输大巷、各工作面巷道喷浆、硬化等物料需求，加快了所需物料的运输效率。

2 目前投料井运行存在问题

随着+540水平采掘衔接不断延伸，巷道头面不断增加，所需喷浆、硬化等散料相应增加，投料井仅靠卡轨车装载散料已远不能保障生产队组正常用料。若采用胶轮车在投料井装料，装料期间胶轮车会占用两部卡轨车轨道，影响卡轨车正常物料运输。使用胶轮车装料，需要提前将卡轨车道两侧及道心进行防护，且装料完毕后，还需要将防护物件拆除，比较费时费力。为了满足运输需要，王庄煤矿对+540巷道延伸及辅助运输系统进行了优化，辅助运输大巷二并列安装两部卡轨车向81、91采区运输，投料井运输受到无轨胶轮车横跨卡轨车轨道制约。为满足投料井有轨装料运输和无轨装料运输同时运行，2020年1月，经过前期调研、中期论证、后期施工，对投料井进行了改造。

3 改造项目实施

投料井改造工程设计如下：在卡轨车轨道下方建立交，在两部卡轨车轨道下方通过拉底，掘一条胶轮车装料通道，通道净宽2.5 m，净高2.2 m(架设轨道的工字钢棚底部距通道硬化面的距离)，长最少6.5 m(从二部卡轨车最边侧轨道往投料井方向测量，过一部卡轨车轨道后再往投料井方向延伸2 m长，使胶轮车的装料马槽全部暴露出通道外面)，见图1。将无轨胶轮车倒入隧硐内，利用现有胶带，通过装料孔斗，直接将散料装在无轨胶轮车上，向辅助运输大巷一各用料地点运输。

改造工程主要包括：①需要拉底掘一条装料通道；②需要对通道上部的2部卡轨车轨道进行架棚加固，保证此段轨道过重型物料的强度，建议使用工字钢架棚加固；③对通道进行硬化，对通道四周加装护栏，防止人员跌落到通道内。

具体施工如下：①对现有平台前段进行拉底随坡，共拉底随坡17 m，拉底宽度3 m，最大拉底厚度1.2 m，拉底后平台为水平面，拉底后对两帮进行锚网支护；②对投料井在辅助运输大巷二下方的换装坑进行拉底施工，施工长7.5 m，宽3.2 m，深3 m，拉底后对两帮及迎脸进行锚网支护；③对换装坑两帮进行浇筑，底板进行硬化，浇筑硬化后净宽不少于2.5 m，净高不低于2.2 m；④在浇筑好的两帮上架设棚梁，棚距0.4 m，梁为12号工字钢，梁长3.1 m，棚梁上方铺3道横梁接辅助运输大巷二轨道，棚梁上铺上双层背板，恢复轨道后对棚梁上方进行硬化，硬化后与轨道底面平齐。

经过运输、开拓科队精心组织、合理施工，用料队组提前备料，用时6 d圆满完成改造任务，保证了各工作面正常用料和施工工程进展两不误。改造工程的完成，可实现胶轮车、卡轨车同时装料，互不影响，可利用现有投料井胶带的高度直接往胶轮车上装料，效率高，胶轮车装料在投料井通道口，和卡轨车运行不冲突，不影响卡轨车运输。

4 改造效果

目前，投料井改造工程已经完成并投入使用。

经过改造，每天投料井胶轮车运料量增加了20车，加上原有卡轨车运料量18车，现有物料运送量每天达到38车。加上+540副立井整体下料60车，+540水平整体物料运输能力将提升至98车。极大缓解了+540副立井提升压力，缩短了物料运输距离，节约了运输成本，提高了物料运输效率，并且在减少运输环节、保障运输安全等方面具有重要意义。