东滩煤矿六采区辅助运输系统技术改造

东滩煤矿六采区辅雌输系统技术改造高玲;付岩【摘要】为提高矿井生产效率、经济效益及安全保证程度，结合六采区煤层赋存情况和已施工巷道，介绍六采区无轨胶轮车辅助运输系统技术改造方案.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷)，期】2017(000)004【总页数】4页(P139-141,144)【关键词】六采区;辅助运输系统;无轨胶轮车;改造【作者】高玲;付岩【作者单位】兖矿集团邹城华建设计研究院有限公司,山东邹城273500;兖州煤业股份有限公司济宁三号井煤矿,山东邹城273500【正文语种】中文【中图分类】TD528.9东滩煤矿处于兖州煤田的深部，井田南北长约12.5km，东西宽约4.8km，面积约60km2。该矿井六采区原采用传统有轨辅助运输方式，该辅助运输方式运输环节多、系统复杂，采区内不能实现一条龙不转载运输，占用设备、人员多，效率低，安全状况差等诸多缺点。为提高矿井生产效率、经济效益及安全保证程度，结合六采区煤层赋存情况和已施工巷道，推荐六采区采用无轨胶轮车辅助运输方式。无轨胶轮车是一种不需要铺设轨道，使用胶轮在道路上自由行驶的车辆。设计采区选用无轨胶轮车辅助运输方式，设备、材料、人员运输均采用无轨胶轮车，掘进砰石采取就近充填方式进行处理或进入原煤运输系统。1.1巷道布置采区原设计设有南翼行人巷，该巷道装备架空乘人装置，担负采区人员运送任务。为减少巷道工程量和辅助运输的复杂性，设计采用无轨胶轮车运送人员，不再配备架空乘人装置，原设计南翼行人巷改作南翼回风巷，原设计南翼回风巷不再施工。南翼皮带石门、皮带下山、皮带巷的布置与原设计相同。设计利用部分已施工南翼轨道石门作为无轨胶轮车运行巷道，新施工南翼辅运下山；沿一号井东断层于3上、3下煤层中各布置一条辅运巷，取消原设计布置于煤层底板岩层中的南翼轨道巷。目前已施工南翼轨道下山坡度为10°，斜巷长约470m，运行无轨胶轮车坡度偏大;且该下山位于煤层底板岩层中，离煤层较远，与工作面顺槽联络不方便。设计考虑上述因素，新施工一条南翼辅运下山，该下山位于南翼轨道下山西侧约10m（平距），沿南翼轨道下山方位，以6°下坡施工，见3上煤层后原则沿3上煤层顶板布置，长约575m。为减少工作面顺槽联络岩巷工程量，设计沿一号井东断层南北方向布置南翼3上、3下煤层等2条辅运巷，分别担负3上、3下煤层开采时的辅助运输任务，本着〃多煤巷、少岩巷”的指导思想，南翼3上煤层辅运巷原则沿3上煤层顶板布置，长约2080m，3下煤层辅运巷原则沿3下煤层顶板布置，长约2000m。另外，为便于采区工作面液压支架等设备的集中运输和安装，并减小辅运顺槽断面尺寸及铺底厚度，设计采区设置六采区集中安装运输巷和六采区边界安装运输巷。六采区首采63上04工作面开采完毕顶板垮落稳定后，于63上04工作面采空区下方3下煤层中布置六采区集中安装运输巷，该巷道分别与南翼3下煤层辅运巷、六采区边界安装运输巷相连，后期作为3下煤层工作面顺槽使用，布置方式应结合3下煤层工作面布置确定，巷道长约1800m。六采区边界安装运输巷沿采区西部边界布置，通过联络巷与63上01~03、63上05-06等5个工作面切眼相连，服务于上述工作面的设备集中运输和安装，该巷道原则沿3上煤顶板施工，长约1800m。经统计，六采区投产时，新施工辅助运输准备巷道工程量约990m,其中南翼辅运下山575m，南翼3上煤层辅运巷270m，硐室145m。1.2巷道断面六采区拟选用掩护式大采高综采液压支架，考虑液压支架按偶尔运送的最大件、安全间隙、巷道变形等因素，设计巷道断面为三心拱形（岩巷）或矩形（煤巷），净宽为5.0m，净高为3.6m。工作面辅运顺槽停采线以内、皮带顺槽联络巷等巷道不运行支架搬运车，设计考虑安全间隙、巷道变形等因素，设计巷道断面为三心拱形（岩巷）或矩形（煤巷），净宽为4.2m，净高为3.0m。无轨胶轮车运行巷道路面应硬化，设计采用混凝土铺底，运行支架搬运车巷道铺底厚度300mm，不运行支架搬运车巷道铺底200mm，铺底混凝土强度等级为C30。1.3巷道改造已施工南翼轨道石门断面为三心拱形，净宽为4.6m，净高为3.6m。该断面高度满足无轨胶轮车运行要求，但宽度偏小，需要扩刷改造。南翼轨道石门全长约780m，为减少巷道改造工程量，设计靠近西翼轨道石门约530m段采用传统有轨运输，靠近六采区约250m段采用无轨运输。无轨运输段净宽由4.6m扩刷至5.0m，并卧底300mm进行混凝土铺底，铺底混凝土强度等级为C30。1.4配套硐室布置东滩煤矿为立井开拓矿井，罐笼较小，无轨胶轮车因夕卜形尺寸较大，不能直接整体进罐笼，无法实现从地面至井下采掘工作面之间的直达连续运输，故材料、设备等必须在采区进行换装。另外，无轨胶轮车及大采高综采液压支架外形尺寸较大，不能直接整体进罐笼，必须进行解体下井，到采区进行组装。设计换装硐室兼作组装硐室，在换装硐室进行无轨胶轮车和液压支架的组装。同时为满足无轨胶轮车正常维修、加油、存放等需要，还要配置相应的硐室。设计在南翼轨道下山上部车场附近设置换装（组装）硐室、维修硐室、加油硐室、存放硐室等无轨胶轮车运输配套硐室，硐室均采用混凝土铺底，铺底厚度300mm，铺底混凝土强度等级为C30。配套硐室中，除维修硐室为新施工外，其余硐室均是利用原有巷道或硐室改造而成。由于无轨胶轮车外形尺寸较大，错车时一般5.0m宽度的巷道，不能满足安全间隙要求。为保证运输安全，提高无轨运输效率，解决同向、对向行驶过程中出现的错车问题，设计采区辅助运输巷道每间隔500m设一处错车硐室。在500m范围内有巷道交岔点时，可不再施工错车硐室。设计错车硐室长约20m，巷道断面为三心拱形，净宽为6.0m，净高为4.1m，硐室采用混凝土铺底，铺底厚度300mm，铺底混凝土强度等级为C30。2.1无轨胶轮车设计按采区内布置1个大采高综采工作面、1个普掘工作面和2个综掘工作面考虑，结合工作面人员、材料、设备等运输量的大小，并考虑到运输距离的远近，六采区开采时，设计配备2台WC50Y（B）型支架搬运车、1台WC25EJ型铲板车、7台WC20R（B）型人车、1台WC8E（B）型材料车、3台WC5E（B）型材料车、2台WC3Y（B）型顺槽车、1台WJ-7FB型铲运车和1台WC4S型洒水车。上述选用无轨胶轮车均为防爆柴油机无轨胶轮车。2.2换装（组装）硐室起重设备设计换装硐室内配备2套防爆电动葫芦：（1）—套为2x8t型，2个葫芦可同时实现纵向和横向移动，纵向移动距离为30m，横向移动距离为3.5m，最大起吊高度为3.5m。可以把小于8t的设备和集装物料等从有轨运输车辆上换装到无轨运输车辆上，或反装。（2）另一套为2x25t型，该电动葫芦只能做横向移动，不能做纵向移动，横向移动距离为2.5m，最大起吊高度为3.5m。可以把大于8t的重型设备和集装物料等从有轨运输车辆上换装到无轨运输车辆上，或反装。2.3辅助运输人员无轨胶轮车运输时，设计六采区辅助运输在籍人员69人，其中管理人员2人，井下调度员5人，胶轮车司机26人，换装工13人，维修工9人，加油及卫生清理工5人，路面硬化及维护工9人。矿井上组煤共划分为8个采区，即西翼四采区，北翼十四采区，南翼六、八采区，东翼一、三、五、七采区，其中一、三、四、十四采区为目前生产采区，六采区正在准备，五、七、八采区尚未准备。无轨胶轮车辅助运输方式在矿井其他采区的适用性分析如下：3.1在四、十四采区适用性分析四采区位于矿井西翼，十四采区位于矿井北翼。四采区3（3上）厚煤层工作面中，仅剩余4313、4314等2个工作面尚未回采，该2个工作面均位于采区东部，利用四采扩大区巷道进行开采，四采扩大区轨道上山坡度为18°，斜长约330m,不能满足无轨胶轮车运行的需要，若新施工坡度较小的辅运联络巷，巷道工程量较大，经济上不合理。设计认为四采区不宜改为无轨胶轮车运输。十四采区3（3上）厚煤层工作面中，仅剩余14310、14311、14316、14317、14318等5个工作面尚未回采，该5个工作面均位于采区西北部，利用矿井北翼开拓巷道开采。北翼轨道石门长约2370m，断面为半圆拱形，净宽4.5m，净高4.05m;十四采区轨道上山坡度12°,长约930m，断面为半圆拱形，净宽3.6m,净高3.4m；十四采区轨道巷长约990m，断面为半圆拱形，净宽3.6m，净高3.4m。上述巷道断面偏小，若运行无轨胶轮车均需要扩刷改造。扩刷改造将对生产造成干扰和影响；采区仅剩余5个厚煤层工作面，巷道改造工程量较大，经济上不合理；十四采区轨道上山坡度较大，不能满足无轨胶轮车运行的需要。综合考虑上述因素，设计认为十四采区不宜改为无轨胶轮车运输。3.2在五、七采区适用性分析五、七采区位于矿井东翼，勘探程度较低，根据目前已有的地质资料，采区断裂构造比较发育，煤层倾角较大，一般为10。~25。，设计认为不适宜采用无轨胶轮车辅助运输方式。建议矿方在五、七采区地质补充勘探完成后，根据煤层赋存情况，届时再对辅助运输方式进行论证。3.3在一、三采区适用性分析一、三采区位于矿井东翼。东翼轨道石门长约2050m,东翼轨道大巷长约2700m，断面均为半圆拱形，净宽4.8m，净高4.1m。上述巷道断面大小基本满足无轨胶轮车运行的需要，仅需对巷道底板进行硬化改造。—采区3（3上）厚煤层工作面中，1307工作面正在回采，仅剩余1308、1309等2个工作面尚未开采，该3个工作面均位于采区北部。一采区轨道巷（上山）长约3000m,轨道上山坡度为8。或12°,巷道断面均为半圆拱形，净宽4.6m,净高3.9m，断面偏小，若运行无轨胶轮车需要扩刷改造。扩刷改造将对生产造成干扰和影响；采区仅剩余3个厚煤层工作面，巷道改造工程量较大，经济上不合理；一采区轨道上山12°段长约460m，不能满足无轨胶轮车运行的需要。综合考虑上述因素,设计认为一采区不宜改为无轨胶轮车运输。三采区为新投产采区，设计3煤层布置10个厚煤层工作面，目前仅回采了3303一个综放工作面。采区南北长约2670m，东西宽约1856m，面积约4.96km2。3煤厚6.59~9.32m，平均8.03m，煤层赋存稳定。采煤工作面近走向长壁布置，工作面顺槽坡度较小。三采区轨道上山长约1100m，坡度12°,净宽4.5m，净高3.65m；三采区轨道巷长约2900m，净宽4.5m，净高3.65m。设计考虑以下五方面因素，认为三采区改为无轨胶轮车运输是合理的：（1） 三采区为新投产采区，服务年限长，为适应无轨胶轮车运行的需要，对东翼开拓大巷和采区准备巷道进行适当改造，经济上是合理的。（2） 根据对三采区煤层赋存情况及工作面布置方式等方面分析，该采区采用无轨胶轮车运输是适宜的。（3） 三采区改用无轨胶轮车运输，与六采区协调配合，能够提高矿井所配无轨胶轮车的利用率，充分发挥无轨胶轮车的能力。（4） 东翼轨道石门、东翼轨道大巷仅需对巷道底板进行硬化改造即可满足无轨胶轮车的运行要求，开拓大巷改造工程量不大。（5） 三采区轨道上山坡度较大，不能满足无轨胶轮车运行的需要。设计改造采区新增回风巷作为无轨胶轮车运行巷道，该回风巷除中间EXH8导线点以北约200m坡度为12°外，其余均小于8°。设计自EXH8导线点与三采区轨道上山上部车场间施工辅运联络巷，该联络巷长度约530m，坡度约2°，满足无轨胶轮车运行需要。无轨胶轮车经东翼轨道大巷、新增回风巷、辅运联络巷、三采区轨道上山上部车场至三采区轨道巷，解决了三采区轨道上山坡度太大不能运行无轨胶轮车的问题。三采区若采用无轨胶轮车运输，东翼开拓大巷需进行底板硬化处理，采区准备巷道需进行扩刷改造，将对矿井生产造成一定的干扰和影响。矿方应充分考虑这一因素,采取适当措施，把对矿井生产的干扰和影响降到最低。3.4在八采区的适用性八采区位于矿井南翼，六采区以东，设计利用南翼开拓系统进行开采，其煤层倾角比六采区大，设计通过优化工作面布置形式，其准备巷道和回采巷道坡度能够控制在7°以下，适应无轨胶轮车运行，故无轨胶轮车辅助运输方式适用该采区。采区运行的无轨胶轮车数量较多，尾气排放量较大，对井下空气污染较严重，建议