煤礦主立井用的一種新型煤倉設計

趙立新 郝 斌 賈晨剛

（同煤集團 軒煤公司，山西 原平 034110）

0 概述

焦家寨煤礦是年產近200萬t/a的大型煤礦，采用立井提升,含煤地層主要為石炭系太原組，主要可采煤層三層(2號、3號、5號)。2號煤層（俗稱四七尺）：位于上煤組之頂部，上距山西組底界砂巖（K2）0～5m;厚度 3.20m～6.46m，平均為 5.2m,該煤層為全區穩定之主要可采煤層;結構復雜，一般夾石2～4層，夾石成分一般為泥巖、砂巖泥巖或炭質泥巖。5號煤層（俗稱上冒丈）：位于太原組下部。結構復雜，夾石2～5層，為本區主要可采穩定煤層。 厚度 5.81m～13.26m，平均 9.70m,頂板多為泥巖，局部為粉、細砂，砂巖;底板多為泥巖，局部為中細砂巖。

煤質：井田內各可采煤層均以1/3焦煤為主，次為天然焦及少量貧煤，貧煤主要分布于三煤組各煤層中。煤的物理性質與煤巖特征：各煤層均為黑色煤、亮黑色，具有玻璃光澤，亮煤中裂隙發育，比重隨灰分不同而異，斷口為階梯狀和參差狀。2號煤強度較硬，3號煤較脆，5號煤較軟。2號煤比重為1.44t/m3，3號煤比重為1.35t/m3,5號煤比重為1.40t/m3。目前以2號煤為主，由于質地較硬，對設備的磨損很嚴重。

1 現有煤倉的主要問題

見圖1，箕斗倒煤，煤流從溜煤板順勢而下，煤和煤塊打磨在煤倉的一個側面，它的側面由混凝土和幾道工字鋼組成,；因磨擦時間長，會把混凝土磨出個洞，工字鋼被裸露出來、并掉下來；由于工字鋼有6m長很重，掉下來會造成很大的破壞(或把它下面的給煤機穿壞，或是把拉煤皮帶扎穿)，最大的威害是對給煤機司機造成威脅。目前的做法是在側面用工字鋼做框架焊接一塊鋼板堵上窟窿，然后把這個框架固定在側面；由于出煤量大，這塊鋼板經常被磨破，隔一段時間就需要停產檢修。

圖1

2 新型煤倉的理念結構

“以煤擋煤、以煤磨煤，自然溢出，緩慢落下”。我設計的新型煤倉，是受到輸液管的啟示：以水擋水，自然溢出。煤進入煤倉的過程和位置如像輸液管里的液體一樣掉入水池，而不是碰到側面，形成水滴穿石；故應以水磨水，然后自然溢出。見圖2，設計了一個二層臺（以往煤倉設計中，是沒有二層臺的），以緩沖高空砸下來的煤和煤塊，使之動能迅速減少。這個二層臺就相當于輸液管的水池，來接住高空砸下來的煤和煤塊；這個平臺上堆滿了煤，落下來的煤和煤塊砸在平臺上的煤上，這樣就不會對任何其它的物體產生磨損和砸傷。由于煤流的沖擊力和重力，使它周圍的煤受到擠壓，而從二層臺滑落下去，這就做到“以煤擋煤、以煤磨煤、自然溢出、緩慢落下”，達到了久治的目的。

圖2

3 煤倉建造過程中的注意事項

（1）調整好溜煤板的傾斜角度，讓煤在任何情況下準確傾瀉在二層臺上。（2）把二層臺做的比傾瀉煤的地方大一點，傾瀉的煤總是落到二層臺的中央，這樣才能做到煤和煤塊在緩沖后，使新舊煤和煤塊慢慢落下去。（3）注意到這兩點就基本實現了我的設計目標和煤倉的先進性。

4 效益分析結果

因煤倉損壞而停工檢修是巨大的損失：既使耽誤了很短時間，都會形成很大的損失（因2min就產生近5000元產值，耽誤1h就浪費了15萬的產值）；在這里浪費維修時間的浪費產值是很可觀的。由于維修停產會造成很大的損失，所以減少維修時間就很有意義。如果動用大量的人員在很短的時間里來突擊眾多的任務，而平時這些人閑置著，就會形成人力成本的增加;如果減少檢修工作量，就可減少人員，也就降低了人力成本。綜上分析，使用新型煤倉，可使煤倉的使用壽命明顯增加，不僅可以達到少維護或不維護的目的，基本不耽誤生產，且可以減少經濟損失和人力成本。此種新型煤倉可用于煤礦新建煤倉或用于舊煤倉的改建。