巖巷皮帶連續接車排矸的技術研究與成功應用

摘 要：通過設備的選型與配備，成功實現了長距離開拓巖巷的皮帶連續接車排矸，提高了礦井炮掘巖巷的快速掘進，有利于礦井提升運輸的安全管理，提高了礦井的安全生產系數。

關鍵詞：巖巷；皮帶連續接車；排矸；研究；應用

隨著我礦炮掘煤巷P-60B整體拖移耙裝機與SD-80皮帶連續運輸的推廣應用，炮掘連續運輸技術的發展越來越成熟，已基本淘汰了炮掘煤巷采用礦車運輸的現象，從而減少了后路崗位人員，實現了礦井的高產高效、快速安全掘進。但是，在炮掘巖巷中，因矸石不能大量入倉，仍然是采取傳統的礦車運輸排矸，特別是在長距離巖巷開拓中，需設置多個車場，采用多部絞車，配備多名崗位人員使用絞車提升運輸排矸，不利于礦井的高產高效、快速掘進和提升運輸的安全管理。為此，我們進行了長距離斜巷炮掘巖巷皮帶連續接車排矸的技術研究并成功應用，實現了炮掘巖巷的高產高效和快速掘進，減少了后路運輸環節和崗位人員，確保了提升運輸的安全管理。

1 概況

蔣莊煤礦施工的二水平162采區，為二水平北翼首采區，該采區設計162采區軌道下山和162采區運輸機下山兩條準備巷道，均為炮掘巖巷。162采區軌道下山全長1576m，按15°～12°下山施工730m，后按平巷施工210m，最后延伸施工636m到位，與162采區運輸機巷貫通形成行人、通風、運輸系統。162采區運輸機下山全長1647.5m，按12°～10°下山施工969.93m后，再延伸施工655.57m到位并形成運輸系統（見圖1）。兩條巷道設計寬度均為3600mm。

如此長的斜巷開拓距離，如果采用絞車提升運輸，每條巷道至少需要施工4個車場，安設多臺絞車，增加多個崗位才能實現排矸運輸，效率低，安全管理難度大。

2 皮帶連續接車排矸的技術研究與成功應用

2.1 皮帶的選型與配備

如果選用SD-80皮帶運輸，100m的上平巷加上730m的15°～12°的上山運輸，功率小，不能滿足正常運輸的需要。如果選用SD-150皮帶運輸，功率較大，能夠滿足長距離的上山運輸，但是整部皮帶的寬度為1500mm（SD-80B皮帶寬為1200mm），安裝在3600mm寬的巷道內，加上軌道和水溝，安全間隙不夠，不能滿足正常的物料提料及行人安全需要，并且與現有的整體拖移耙裝機不配套。

經過研究及方案篩選，我們采用了SD-150皮帶機頭和SD-80皮帶機身的搭配使用（短距離內可采用單電機運轉，以節能減排），在機頭通道內安裝SD-150皮帶機頭和儲藏段作為牽引動力，巷道內安設SD-80皮帶架和機尾，采用SD-80膠帶運輸，從而解決了以上的功率小、安全間隙不夠及與耙裝機不配套的問題（見圖2）。

皮帶機頭卸載滾筒的安裝離底板高度不低于2000mm，以滿足正常情況下通車需要。

2.2 耙裝機的選型與配備

由于SD-150皮帶運輸速度較快，且又是巖巷施工，我們采用P-60B型大功率耙裝機耙裝排矸，以提高排矸效率。在運輸過程中由于皮帶運行速度快、耙裝排矸效率高，SD-80膠帶較窄，僅800mm寬，容易出現皮帶局段滿載，拉著成堆的矸石運行，出現沿途掉矸現象，為此，我們在耙裝機漏斗下方、皮帶機尾上安裝限流擋矸槽，當一耙斗的矸石落在擋矸槽里時，矸石會隨著皮帶的運行勻量的流出，從而避免了皮帶的空運轉、耙裝效率低、沿途掉矸現象，同時也為機頭的接車創造了好條件。

耙裝機采用整體拖移耙裝機（見圖3），采用JH-8型回柱車牽引移機，提高了整修移機速度。

2.3 皮帶機頭接車的配備

怎么才能讓皮帶連續的運輸，并將矸石裝滿礦車里？我們在皮帶機頭處加工制作了漏斗簸箕，并由液壓千斤頂控制升降，由限位鏈控制降落高度，千斤頂采用礦井靜壓水源作為液壓動力，漏斗簸箕落下后始終離礦車沿高出50mm，以確保正常的連續排矸接車。兩礦車之間采用接車分流裝置連接，防止礦車在牽引過程中出現兩車空間灑矸問題，每車裝滿后皮帶司機發出信號，由5T電瓶車牽引至下一輛礦車接車（見圖4-1、4-2）（或是有條件的礦井可以安裝無極繩絞車牽引，由皮帶司機一人操作），每次可以牽引15～25輛礦車以實現皮帶連續接車運輸。當車輛、電瓶車或料車需要通過機頭時，只需要將漏斗簸箕升起（或落下），車輛就可在其下面通過。

3 應用效果對比

3.1 絞車提升運輸排矸

如果采用絞車提升運輸排矸，按照162采區巷道設計長度，每條巷道至少需施工4個車場，每個車場按照30m長度施工計算，兩條巷道就需要增加240m工程量的車場斷面，如果按延米材料單價和勞務費用4000元/米計算，就會增加96萬元的費用；如果后路車場同時提升運輸，按每個車場2名崗位工配備，每班僅崗位工就需16名人員，按180元/工計算，以每月25個班考核，每月就增加勞務費用支出7.2萬元；按掘進效率考核，以施工至巷道700m處為參照，根據絞車運行速度，采用礦車運輸，每鉤提升2車，每鉤運行時間最少20分鐘，按“四六制”（“三掘一噴”）作業方式，每班去掉打眼、裝藥爆破、臨時支護、耙裝迎頭的時間，每班最多只有2.5～3小時的排矸時間，每班的排矸量最多達到26車，以此計算，每班只能完成1個循環進度，最多1～1.3m進尺，單頭月進為90m，遠遠低于當前高產高效的標準要求。

從安全方面講，后路多個車場、多部絞車提升運輸，安全管理難度大，提升運輸隱患多，不利于礦井的安全生產。

3.2 皮帶連續接車排矸

采用皮帶連續接車排矸運行方式，按照162采區巷道設計長度，每條巷道僅需要安裝2部皮帶就可滿足生產需要，從而取消了240m車場施工工程量；按崗位人員配備計算，每部皮帶1名崗位司機，加上1名電瓶車司機，每班僅需要6名崗位工就可滿足兩迎頭的生產需要（采用無極繩絞車牽引礦車每班僅需要4名崗位工）；按照現場實測，2～3個小時至少接車60余輛，每班可完成2個循環進度， 2～2.5m的掘進進尺，單頭月進至少150米，實現了炮掘巖巷的高產高效。

從安全方面講，取消了后路多個車場、多部絞車的提升運輸，增加了礦井安全系數，有利于現場安全管理。

4 結束語

長距離巖巷通過設備選型與配備，成功實現了皮帶的連續接車排矸，為煤礦炮掘巖巷實現連續接車排矸積累了經驗，有利于礦井開拓巷道和炮掘巖巷的快速掘進和提升運輸的安全管理，提高了礦井的安全生產系數。

作者簡介：韓亞軍（1980-），男，畢業于山東科技大學采礦工程專業，現任蔣莊煤礦開拓工區工程師，曾有多項科技成果和小改小革在集團公司推廣應用，曾發表論文數篇。