巍山煤业综采顺槽设备布置优化分析-2010-07-25.doc

巍山煤业有限公司综采顺槽设备布置优化分析山科大继续教育学院采矿工程2008级专升本 沈立利摘 要 根据榆次巍山煤业有限公司井田煤层（倾角5-13）、瓦斯含量低的特点,把综采工作面的移变专列放在进风顺槽、胶带输送机放在回风顺槽。这种创新的布置形式，不仅彻底杜绝传统布置形式下（移变专列与胶带输送机同布置于进风顺槽）胶带输送机系统的煤尘全部进入综采工作面；并且使综采移变专列及工作面主要设备始终处于新鲜风流之中。同时还在胶带输送机顺增设多道封闭式自动喷雾消尘装置，保证了回风顺槽良好的灭尘效果，极大地改善了综采工作面全系统的通风质量和工作环境。关键词 综采顺槽 移变专列 胶带输送机 喷雾消尘1 问题的提出巍山煤矿位于榆次区乌金山镇（原鸣谦镇）西沙沟村北1km处,筹建于2004年12月，投产于2008年10月，原设计年产为30万t，现改扩建为年产为90万t。2010年预计原煤产量可达100万t。随着矿井巷道布置改造、回采工艺改进、采掘设备升级、管理手段提高，综合经验积累，综采工作面长度由120m加长到180m，综采工作面推采长度由1000m加长到1600m。但是，在综合效率与效益快速提高的基础之上，困扰安全生产和技术发展的突出问题是：由于1500m左右的胶带输送机布置在进风顺槽，只要胶带输送机运转则整个进风顺槽和综采工作面都弥漫着昏暗的煤尘雾，被长距离胶带输送机自身抖动播扬起来的煤尘所严重污染。特别是在采煤机割煤期间，尽管采煤机的内外喷雾使用良好，但迭加上长距离胶带输送机连续产生的煤尘，工作面一直处于超标煤尘的污染之下，极其有害于长期在此区域作业人员的身体健康，另外也不利于移变专列的日常文明生产管理，长达60多米的移变专列上的各种机电设备，虽然每班都安排专人去清理设备上的煤尘但效果不佳。如何解决这一严重危害作业人员身体健康和影响综采现场文明生产的煤尘问题，已经越来越明朗化地摆在工程技术人员面前。2 综采设备传统与创新布置的优缺点分析经过长时间的井下观察与思考,认为在巍山煤矿这种特定开采技术条件下，移变专列与胶带输送机分开布置在两条顺槽中，移变专列保持在进风顺槽、胶带输送机可以布置在回风顺槽中，这么布置能够完全解决上述存在的问题。因为这一技术举措涉及问题重大，主要集中在生产实践的可行性和安全方面约束性，当时难以立即实施。需要倾听各方见解方可安全稳妥确定。2.1 2009年巍山煤矿综采工作面配套基本情况综采工作面长度120m左右，支架宽度1.5m且共布置80架；刮板输送机（2320kw）且敷设长度125m，刮板转载机与破碎机（270kw）总长度100m；移变专列长度50m，单轨吊伸缩段长度50m，综采工作面推采长度1000m左右。2.2 移变专列与胶带输送机同巷布置进风巷顺槽内的优、缺点移变专列与胶带输送机同巷布置图见图1，移变专列与胶带输送机同巷布置进风顺槽内有以下优点与缺点。2.2 .1 优点1)胶带机巷作为进风巷，属于中外煤矿的传统做法易于通风管理。2)与移变专列单独布置在辅运进风顺槽相比较，转载机和破碎机供电距离短，电缆截面可选用70mm2电缆，长度节约1802m。可节约初期投入和日常生产维护成本。3)工作面挡煤板电缆槽内少布置一条也便于日常生产管理。4)对于工作面刮板运输机机尾冷却水，因用量少可直接从喷雾洒水系统中取出，回顺可不高供水系统，减少供水环节也便于日常生产管理。5)因工作面机尾相连的回顺内无机电设备，当工作面大型机电设备损坏时便于更换和运输，可从机尾直接进入溜槽，便于维护和检修。6)移变专列控制台的岗位电工可以直接观察到胶带机运转情况也便于多头管理。2.2.2 缺点1)综采工作面内煤尘大，不利于长期在本区域作业的岗位工人的身体健康，彻底违背现代安全管理“以人为本”的基本理念。2)移变专列设备卫生难以保持，由于胶带机和移变专列布置于一条进风顺槽，所以胶带机在运行期间产生的大量煤尘要沉积于移变专列设备上，同时也随风飘扬到工作面。3)胶带机和移变专列同布置于一条进风顺槽，类似于其它煤矿的机轨合一巷道布置，因此巷道断面要求大，按目前巍山煤矿既定的常用设备，巷道断面跨度须在4.4m以上才能满足要求。不仅造成掘进巷道成本增加，而且也出现巷道断面跨度大、自然形成矿山压力大、必然加大巷道使用期间的维护费用、同时也降低工作场所的安全度。2.3 移变专列布置在进风辅运顺槽和胶带输送机布置在回风巷顺槽内的优、缺点移变专列布置在进风辅运顺槽和胶带输送机分巷布置图见图2，移变专列布置在进风辅运顺槽和胶带输送机布置在回风顺槽内有以下优点与缺点。2.3 .1 优点1)由于辅运顺槽作为进风巷道，移变专列设备全部处于新鲜风流中，所以移变专列设备卫生状态好；同时彻底消除胶带运输机在运行期间自身所产生煤尘的污染，因而保持综采工作面一直处于新鲜风清洁状态。2)移变专列同胶带运输机分开布置于进风和回风顺槽中，巷道断面必然减少。按目前巍山矿既定的常用设备，可将两条顺槽断面跨度布置在4m以内即可满足生产使用要求。这样既可以降低掘进巷道成本，同时也提高巷道使用期间的安全性。3) 移变专列布置在辅运进风顺槽内，所有电缆和管线都不通过转载机与破碎机而直接进入综采工作面，既简化缆线布置又方便生产管理，还可增加推移缆线单轨吊的伸缩距离，最大限度地延长移动移变专列时间、减少移动移变专列次数、相应地增加综采工作面开机率、有力地提高综采工作面综合生产效率。4)跟随布置的移变专列所有高压电缆，因为处于独立的辅助运输进风巷道内，所以也变的非常方便于随着推采而回收。同时移变专列不同胶带机交叉，形成互不干扰的格局，无论是在安装期间还是在生产期间都互不影响。5)对于一个综采工作面生产系统，形成两边双向辅助运输条件，在生产期间极其方便于辅助运输，同时在任何事故状态下也极其有利于灵活有快速反应救助工作。6)便于集中灭尘管理，在布置胶带运输机的回风顺槽内，即可增设多道传统水幕灭尘，又可采用科研手段以高精尖的现代化灭尘方法。2.3.2 缺点1) 转载机与破碎机的供电距离增加，势必增大电缆截面或供电电压，电缆长度增加1802m造成初期投入增加。同时增加综采工作面挡煤板电缆槽内的电缆数。2)工作面刮板运输机的机头和机尾冷却水必须分开来供，其实为了建立洒水消尘防火系统，在工作面的两条顺槽内都必须敷设供水系统以满足安全要求。3)唯独处于回风顺槽胶带机机尾的司机，一直处于高浓度的煤尘中，有害于健康，需要增设特种防尘服务器。3 结语经过技术经济分析和安全管理论证，基本统一认识到移变专列布置