沙坪煤礦礦井帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備能力的計(jì)算

姜紀(jì)東

（1.太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024；2.山西省煤炭工業(yè)廳，山西 太原 030012）

沙坪煤礦礦井帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備能力的計(jì)算

姜紀(jì)東1，2

（1.太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024；2.山西省煤炭工業(yè)廳，山西 太原 030012）

通過(guò)對(duì)晉神能源有限公司沙坪煤礦礦井帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及運(yùn)輸能力的計(jì)算，得出該礦井帶區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)各設(shè)備生產(chǎn)、通過(guò)能力均大于工作面最大瞬時(shí)出煤能力，且各環(huán)節(jié)依次后一設(shè)備運(yùn)輸能力均大于或等于前面運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸能力，所選設(shè)備能滿足系統(tǒng)要求的結(jié)論。

礦井帶區(qū)；設(shè)備選型；運(yùn)輸能力；計(jì)算

1 概述

晉神能源有限公司沙坪煤礦礦井煤層埋藏淺，儲(chǔ)量豐富，煤質(zhì)優(yōu)，厚度大，煤層生產(chǎn)能力大，井型為300萬(wàn)t/a。帶區(qū)所采煤層為2號(hào)煤層，其煤層特征為黑色，亮煤為主，具有金屬玻璃光澤，煤層平均厚度5.3 m，煤層傾角40°～80°。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，堅(jiān)硬、性脆，局部煤質(zhì)疏松，煤的硬度為2～3，煤的容重1.42 t／m3。帶區(qū)內(nèi)2號(hào)煤層平均瓦斯涌出量為2.00m3/t，瓦斯涌出量較小。煤塵有爆炸性和無(wú)自燃傾向性。

2 礦井運(yùn)輸方式

2.1 煤炭運(yùn)輸

由于該礦井為特大型礦井，根據(jù)其井田開拓方式、井下裝備、生產(chǎn)能力等因素，需運(yùn)輸系統(tǒng)要有較大的運(yùn)輸能力，故采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，其主要理由是：

1）本礦井生產(chǎn)能力大，采掘機(jī)械化程度與生產(chǎn)集中化程度高，采用膠帶輸送機(jī)可實(shí)現(xiàn)從回采工作面、大巷和井筒的連續(xù)化運(yùn)輸系統(tǒng)，具有運(yùn)能力大、增產(chǎn)潛力大、能適應(yīng)采掘設(shè)備生產(chǎn)能力的要求、運(yùn)輸可靠、安全性好、維護(hù)管理簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)集中控制、集中管理等優(yōu)點(diǎn)，能較好地適應(yīng)本礦井生產(chǎn)的需要。

2）采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，能適應(yīng)煤層巷道坡度的起伏變化，可按煤巷布置與新型的輔助運(yùn)輸設(shè)備相配合，有利于改革礦井的開拓部署，多做煤巷，少做巖巷。

3）運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)單、環(huán)節(jié)少、用人少，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低，利于集中管理。

4）國(guó)內(nèi)外的大型、特大型礦井普遍采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，隨著運(yùn)距增長(zhǎng)，其優(yōu)越性更顯突出，效益更佳。

2.2 輔助運(yùn)輸方式

礦井輔助運(yùn)輸形式的選擇不但取決于輔助運(yùn)輸量的大小，同時(shí)也與輔助運(yùn)輸巷道坡度變化情況有著十分密切的關(guān)系。本礦井主要大巷均為煤層巷道，巷道坡度大多在2°～5°之間，傳統(tǒng)的軌道運(yùn)輸已不能適應(yīng)本礦井較大坡度運(yùn)輸?shù)男枰虼耍仨毑捎眯滦洼o助運(yùn)輸設(shè)備。

無(wú)軌膠輪車系統(tǒng)是在我國(guó)煤礦使用的一種新型輔助運(yùn)輸形式，其在國(guó)外的煤礦及國(guó)內(nèi)的金屬礦山已經(jīng)有較長(zhǎng)的使用歷史。隨著礦井機(jī)械化程度的提高和采掘機(jī)械設(shè)備性能的進(jìn)一步提高，礦井生產(chǎn)效率大大提高，井下人員大大減少，在主要巷道多為煤巷，矸石在井下廢巷中充填處理的前提下，礦井輔助運(yùn)輸量大為減少，所有這一切都為推廣無(wú)軌膠輪車系統(tǒng)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

本礦井為高產(chǎn)高效礦井，礦井機(jī)械化程度高，井下輔助運(yùn)輸量較小。礦井生產(chǎn)規(guī)模為3.0Mt/a，礦井輔助運(yùn)輸主要擔(dān)負(fù)井下人員、矸石、材料和設(shè)備的運(yùn)輸任務(wù)，輔助運(yùn)輸量較小，具有使用無(wú)軌膠輪車作輔助運(yùn)輸?shù)牧己脳l件。無(wú)軌膠輪車以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力，載重量大，爬坡能力強(qiáng)，連續(xù)運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)需巷道中鋪軌，機(jī)動(dòng)靈活，可一機(jī)多用，適應(yīng)多種輔助運(yùn)輸作業(yè)需要，可實(shí)現(xiàn)從地面到井下工作面的連續(xù)運(yùn)輸。具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠、運(yùn)輸效率高、速度快、環(huán)節(jié)少、方便靈活、用人少、運(yùn)營(yíng)費(fèi)低、安全可靠等顯著優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，無(wú)軌系統(tǒng)具有綜采設(shè)備搬家速度快的優(yōu)點(diǎn)，利于提高工作面單產(chǎn)，因此選用無(wú)軌膠輪車承擔(dān)礦井的輔助運(yùn)輸。

3 礦井運(yùn)輸系統(tǒng)

1）運(yùn)煤系統(tǒng)：大采高工作面→皮帶順槽→條帶煤倉(cāng)→主運(yùn)輸大巷→主斜井皮帶→地面。

2）輔運(yùn)系統(tǒng)：采用防爆膠輪車進(jìn)行材料設(shè)備的運(yùn)輸，上下人員采用防爆拉人車接送。

a.運(yùn)料系統(tǒng)：地面→副斜井→輔助運(yùn)輸大巷→行人運(yùn)料斜巷→輔助運(yùn)輸順槽→工作面。

b.人員運(yùn)送系統(tǒng)：地面→副斜井→輔助運(yùn)輸大巷→行人運(yùn)料斜巷→各個(gè)工作地點(diǎn)。

c.運(yùn)矸系統(tǒng)：大巷掘進(jìn)或是在局部掘進(jìn)穿越巖層和施工風(fēng)橋、順槽運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭硐室時(shí)產(chǎn)生的矸石一般采用無(wú)軌膠輪車直接由副斜井運(yùn)到地面卸載。

4 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇

4.1 設(shè)備選型原則

1）必須考慮礦井開拓系統(tǒng)狀況，并與運(yùn)輸系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃，注意上下運(yùn)輸環(huán)節(jié)能力的配套，以及局部運(yùn)輸與總體運(yùn)輸?shù)慕y(tǒng)一。

2）必須使上下兩個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)設(shè)備能力基本一致，應(yīng)合理的選擇生產(chǎn)不均勻系數(shù)和設(shè)備能力的配套系數(shù)；為緩和上下兩個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)的生產(chǎn)不均勻性或不連續(xù)性，要采取一些緩沖措施，如設(shè)置煤倉(cāng)或儲(chǔ)車線等。

3）必須注意盡量減少運(yùn)輸轉(zhuǎn)載的次數(shù)，不要出運(yùn)現(xiàn)輸送機(jī)-軌道-輸送機(jī)-軌道的情況。

4）必須使設(shè)備的運(yùn)輸、安裝和檢修方便，并應(yīng)考慮輸送設(shè)備對(duì)通風(fēng)、供電的要求是否合理，電壓等級(jí)是否相符合等。

5）必須在決定主要運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，統(tǒng)一考慮輔助運(yùn)輸是否合理經(jīng)濟(jì)等。

4.2 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力計(jì)算

1）運(yùn)輸設(shè)備選型：帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備配套選型如下：刮板運(yùn)輸機(jī)型號(hào)為PF4-1132，轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)為PF4-1132；破碎機(jī)型號(hào)為Wb1418；順槽皮帶型號(hào)為SST。各設(shè)備技術(shù)特征如表1、表2、表3、表4所示。

表1 刮板運(yùn)輸機(jī)技術(shù)特征

表2 轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)特征

表3 破碎機(jī)技術(shù)特征

表4 順槽皮帶技術(shù)特征

2）運(yùn)輸能力計(jì)算：長(zhǎng)壁回采工作面采煤機(jī)最大瞬時(shí)出煤能力為2000 t/h，工作面刮板運(yùn)輸機(jī)生產(chǎn)能力為2500 t/h，轉(zhuǎn)載機(jī)的生產(chǎn)能力為2 500 t/h，破碎機(jī)通過(guò)能力為3000 t/h，順槽皮帶通過(guò)能力為2 500 t/h，帶區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)各設(shè)備生產(chǎn)、通過(guò)能力均大于工作面最大瞬時(shí)出煤能力，且各環(huán)節(jié)依次后一設(shè)備運(yùn)輸能力均大于或等于前面運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸能力，故所選設(shè)備能滿足要求。

5 結(jié)論

綜上所述，通過(guò)對(duì)晉神能源有限公司沙坪煤礦礦井帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及運(yùn)輸能力計(jì)算，得出結(jié)論：該礦井帶區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)各設(shè)備生產(chǎn)、通過(guò)能力能充分滿足系統(tǒng)要求。

Calculation of Hosting Transporting Equipment Capacity in Shaping Mine

JIANG Ji-dong1，2
（1.College of Mining Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi 030024;2.Shanxi Coal Industry Office,Taiyuan Shanxi 030012）

By the selection of transporting equipments and the calculation of carry capacity in Shaping mine,the passing capacity is higher than the maximum instantaneous coal production capacity.Besides,each chain's capacity is higher than the preceding one.Therefore,the equipments selected can meet the system requirement.

mine hosting;equipment selection;carrying capacity;calculation

TD52

A

1672-5050（2011）03-0040-03

2010-09-20

姜紀(jì)東（1967—），男，山西沁縣人，在讀工程碩士研究生，工程師，從事煤礦安全執(zhí)法工作。

徐樹文