掘進后配套新型輔助運輸系統(tǒng)探討與研究

張學(xué)勇 曹樹峰 張永全 張 元

（山東新汶礦業(yè)集團有限責(zé)任公司協(xié)莊煤礦 山東 新泰 271221）

0 概述

多年來我礦上下山掘進工作面的矸石運輸全部采用P-30B型耙裝機+MG1.1-6型箱式礦車+調(diào)度絞車的軌道運輸方式，該運輸方式直接受到礦車供應(yīng)數(shù)量的限制，影響掘進進尺；同時，上下山掘進提升過程中把信工需頻繁摘掛滑頭，不僅增加了工人勞動強度，也帶來不安全隱患。如何解決上述運輸方式的帶來的不足之處，提高上下山掘進工作面的運輸效率，提高掘進進尺，運輸專業(yè)通過現(xiàn)場調(diào)研，結(jié)合我礦實際，對我礦掘進后配套輔助運輸系統(tǒng)進行技術(shù)研究，提出掘進后配套輔助運輸新方式，為掘進工作面實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)創(chuàng)造條件，同時充分發(fā)揮設(shè)備效能，提高巷道掘進效率，為礦井實現(xiàn)高產(chǎn)高效創(chuàng)造良好條件。

1 研制實施

根據(jù)我礦生產(chǎn)接續(xù)排列和我礦運輸系統(tǒng)實際情況，通過分析論證后，研究新型掘進后配套輔助運輸系統(tǒng)，利用固定或移動式矸石倉所具有的轉(zhuǎn)載和緩沖作用，采用皮帶或大容量礦車排矸，替代原1噸礦車排矸，充分發(fā)揮設(shè)備效能，為掘進工作面實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)創(chuàng)造條件，同時提高巷道掘進效率，實現(xiàn)高產(chǎn)高效。

1.1 上下山大傾角皮帶運矸方式

采用新型矸石儲存和轉(zhuǎn)運技術(shù)，在巷道一側(cè)安裝皮帶運送矸石、物料，同時在巷道另一側(cè)安裝單向架空乘人裝置，在運人的同時鋼筋、錨桿、工具等物料使用懸掛索筐實現(xiàn)機械運輸，解決皮帶跟迎頭上下山運輸方式無法運人和設(shè)備的問題。

1.2 上下山大型內(nèi)齒輪絞車+底（側(cè)）卸式礦車+矸石倉運輸方式

上下山采用90kW（或75 kW）內(nèi)齒輪絞車牽引3m3底（側(cè)）卸式礦車，通過矸石倉轉(zhuǎn)載至平巷一噸礦車運輸，取代傳統(tǒng)小絞車運輸，并研制應(yīng)用底（側(cè)）卸式礦車制動器，解決防跑車難題。MCCZ3-6/6型3m3礦用側(cè)卸式礦車安裝有液壓缸具有液壓側(cè)卸功能，設(shè)有卸載時車體穩(wěn)定裝置和卸載極限限位，卸載方便可靠，不需要專門卸載站，可以隨處卸載；并有卸載閉鎖裝置，車輛脫軌時不易撒物料；在斜巷線路上運行時，如果發(fā)生斷繩或脫銷，插爪制動器插入枕木實現(xiàn)制動，可防止出現(xiàn)跑車事故。

1.3 采區(qū)順槽綜掘皮帶＋單軌吊運輸方式

在綜掘機掘進期間就跟隨迎頭鋪設(shè)皮帶和單軌吊軌道線路（距離迎頭50m－100m），形成機運合一方式，掘進期間由單軌吊為綜掘工作面運送輔助支護材料、配件和人員等，掘進施工完成后，由單軌吊將掘進機、運輸機等設(shè)備和材料運出，然后擔(dān)負工作面安裝和生產(chǎn)期間的配件、材料和人員等運輸任務(wù)，實現(xiàn)從掘進工作面到采煤工作面輔助運輸系統(tǒng)的一次成巷，大幅度縮短了采煤工作面生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。

1.4 大斷面全巖掘進采用挖斗裝載機+梭式礦車+轉(zhuǎn)載皮帶機排矸方式

該方式是在水平巷道掘進工作面與大巷運矸礦車之間，增設(shè)大型梭式礦車作為臨時緩沖矸石倉，對矸石進行暫時性存儲，并進行集中運輸?shù)募皶r排矸系統(tǒng)。并且這個臨時矸石倉可拆裝移動，容量可根據(jù)掘進巷道端面大小選擇不同型號，便于運輸和安裝。采用移動式矸石倉可以優(yōu)化煤礦掘進運輸流程，提高巷道掘進能力，保證滿足礦井正常采掘接續(xù)的需要。

圖1 掘進期間單軌吊巷道布置圖

圖2

2 推廣應(yīng)用情況

2.1 上下山大傾角皮帶運矸方式

在萬祥礦業(yè)-1100皮帶井、鄂莊礦207運輸下山安裝了皮帶＋猴車運輸系統(tǒng)，形成了斜巷掘進皮帶運矸、猴車運人新模式，實現(xiàn)了斜巷掘進運輸?shù)倪B續(xù)、高效，為提高掘進效率探索出一條新路子。其中，潘西礦情況如下：

2.1.1 地點：萬祥公司潘西煤礦－1100m皮帶井

2.1.2 巷道情況：設(shè)計長度 960m，寬度 3.8m，高度 3m，斷面 14.6m2，坡度23.50，下山掘進

2.1.3 系統(tǒng)配置情況及主要技術(shù)參數(shù)

施工初期，在上頭施工了一個直徑5m，高度7.7m，設(shè)計容積為150m3的矸石倉，鋪設(shè)了1部SJJ-125×2皮帶機，掘進工作面的矸石經(jīng)過騎皮式扒裝機進入皮帶后，通過皮帶機運輸進入上頭矸石倉；矸石倉下采用1噸標(biāo)準(zhǔn)礦車接車，然后通過電瓶車、電機車調(diào)出；工作面需要的材料設(shè)備采用JD-55kW絞車運輸，隨著深度的增加，為了實現(xiàn)機械運人，在軌道一側(cè)安裝了一部猴車，形成了三合一運輸方式，為快速掘進奠定了良好的基礎(chǔ)。

當(dāng)皮帶長度達到500m時，又安裝了1部SPJ-150皮帶機，在斷面14.6m2,23.5°的下山掘進中平均月進尺95m以上，最高月單進102m，實現(xiàn)了千米斜井當(dāng)年開工當(dāng)年竣工。

2.2 上下山大型內(nèi)齒輪絞車+底（側(cè)）卸式礦車+矸石倉運輸方式

2.2.1 底卸式礦車方式:在協(xié)莊礦4-3十三層軌道上山（坡度20-25°，斷面 14m2）、潘西礦-1100 矸石井下山（坡度 25°，斷面 18m2）、孫村礦-600副井等掘進施工中使用MD2.2－3型雙底卸式礦車運輸矸石，分別在斜巷片口、上車場、下車場安裝底卸式礦車卸載站，建設(shè)矸石倉，掘進工作面的矸石裝入底卸式礦車，提升至卸載站自動卸載至矸石倉內(nèi)，再由耙裝機裝入MG1.1型礦車中運至地面矸石山，整個運輸過程無需人工摘掛滑頭，即可實現(xiàn)礦車提升和卸載，縮短提升時間，提高整個系統(tǒng)的運輸效率，緩解了因車皮不足影響掘進的問題，顯著提高了掘進速度。

2.2.2 帶制動器的側(cè)卸式礦車運輸方式

在華泰公司和翟鎮(zhèn)礦推廣應(yīng)用了帶制動器的3m3側(cè)卸式礦車，為解決使用大型礦車的上下山掘進頭防跑車難題提供了新方法。

2.3 采區(qū)順槽綜掘皮帶＋單軌吊運輸方式

2.3.1 綜掘巷道皮帶跟迎頭運輸方式

推廣應(yīng)用在綜掘機后面跟皮帶運輸方式，實現(xiàn)綜掘連續(xù)化運輸，有80多個掘進頭實現(xiàn)了運輸皮帶化，占掘進頭總數(shù)的70%以上，運輸效率大幅度提高。

2.3.2 綜掘巷道皮帶＋單軌吊運輸方式

在翟鎮(zhèn)、孫村、新巨龍等礦有25條綜掘巷道采用此種運輸方式。大幅度縮短了采煤工作面生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。

2.4 大斷面巖巷掘進運輸：推廣應(yīng)用新型掘進后配套運輸設(shè)備5套，其中孫村礦-1100西大巷和華恒公司-650東大巷使用挖斗裝載機＋梭式礦車＋轉(zhuǎn)載皮帶機＋梭車運輸方式，顯著提高了掘進單進水平和正規(guī)循環(huán)率，月最高進尺分別達到111m和130m，華恒公司平均月進116m，正規(guī)循環(huán)率達到90%以上，單進水平提高了40%以上。華豐礦-1010西巖巷采用側(cè)卸式裝巖機＋梭式礦車＋電瓶車配套使用，鄂莊礦-530后組運輸大巷和協(xié)莊礦-850西大巷采用扒渣機＋梭式礦車＋電瓶車配套使用，為提高掘進速度和效率創(chuàng)造了條件。

3 結(jié)束語

3.1 掘進后配套新型輔助運輸系統(tǒng)適用于各類快速掘進工作面，提高了掘進運輸機械化水平，規(guī)范了掘進配套裝備模式，大幅度提高了掘進運輸效率和安全性，促進了掘進速度的提高。

3.2 創(chuàng)建輔助運輸新模式,提高了運輸效率和安全性，解決皮帶跟迎頭上下山運輸方式無法運人和設(shè)備的問題，實現(xiàn)從掘進工作面到采煤工作面輔助運輸系統(tǒng)的一次成巷，大幅度縮短了采煤工作面生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，實現(xiàn)優(yōu)化掘進運輸流程，提高巷道掘進能力，保證滿足礦井正常采掘接續(xù)的需要。

3.3 創(chuàng)建輔助運輸新模式,節(jié)約施工期間內(nèi)齒輪絞車投入、人員占用費用，提高掘進進尺，經(jīng)濟效益顯著。