煤礦上山掘進軌道雙提升系統的設計及應用

張陽+代星軍+伏新民

摘要： 本文介紹了煤礦長斜巷正頭掘進與斜巷中段聯巷掘進同時施工的新型運輸方式。

Abstract： This paper introduces the coal mine long inclined lane head advancing and inclined lane middle lane tunneling simultaneous construction， which is a new mode of transportation.

關鍵詞： 雙系統提升；信號流程設計；雙絞車布置

Key words： double hoisting system；signal process design；dual winch arrangement

中圖分類號：[TD444] 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）09-0015-02

0 引言

煤礦采區上山掘進時，經常伴隨著斜巷中段聯巷施工。煤礦生產，時間即是效益，當生產需要必須要在兩條上山掘進的同時進行避難硐室施工時，如圖1所示，21采區軌道上山及21采區膠帶上山之間，有21采區永久避難硐室需要施工。如何在滿足生產安全條件的前提下進行最快速度的施工是本項目要解決的最主要問題。

1 施工運輸方案介紹

斜巷兩條上山與聯巷施工同步進行時，運輸方式主要考慮以下幾種（以圖1為例）：

1.1 膠帶機運輸 21采區永久避難硐室施工由21采區膠帶運輸上山斜巷開始施工，采用炮掘方式，配合耙矸機、刮板運輸機與膠帶運輸上山皮帶搭接，將掘進出矸通過皮帶運出。

1.2 單提升絞車運輸 21采區永久避難硐室施工由21采區軌道運輸上山斜巷開始施工，與上山迎頭掘進共用一套提升系統，避難硐室矸車提放與上山迎頭矸車的提放交替進行。

1.3 雙提升絞車運輸 21采區永久避難硐室施工由21采區軌道運輸上山斜巷開始施工，在21采區軌道運輸上山斜巷，設立兩套獨立的提升系統，兩個工作面同時施工。斜巷同時有2套絞車進行提升，兩個掘進面提升運輸互不影響，各自沒有制約。

2 斜巷雙提升雙信號系統的設計

2.1 雙絞車的布置方式設計 在同一斜巷設置雙絞車提升時，必須考慮兩臺絞車的布置方式。以某煤礦21采區為例，上山掘進迎頭布置1臺絞車，根據提升條件選擇JD-4調度絞車[1]。提升時采用倒拉絞車方式，在迎頭耙矸機上借助耙矸機的壓柱作用，在耙矸機下合適位置安裝一套反向滑輪[2]，采用倒拉方式進行提升。而另一條掘進工作面在斜巷中段聯巷內，將絞車布置在斜巷偏口上方位置，利用直接提升的方式滿足第二套系統的提升。如圖2所示，在軌道上山斜巷內，避難硐室偏口向上10m處設置1臺絞車，根據提升能力計算[1]，調度絞車型號選用JD-1.6。

兩套絞車同時使用時，必須對處在巷道內的JD-1.6調度絞車操作地點進行安全防護，以保障絞車操作時人員和設備的安全。采取安全保障措施如下[3]：JD-1.6調度絞車后方（上山方向）8m處打設一堵C20鋼筋混凝土擋墻（長×寬×高：1700×500×1500mm），用來保護絞車工。擋墻的底板固定不少于6根Φ20×2500mm樹脂錨桿，擋墻與巷幫的固定不少于4根Φ20×2500mm樹脂錨桿，錨桿的外露長度不小于500mm，錨桿的錨固力不小于3T。中間用1200×1000×6mm網片進行綁扎固定，然后用強度不小于C20混凝土澆筑。擋墻的后方安裝一道11號礦用工字鋼加工的護身梯。在JD-1.6調度絞車和30kg間與擋墻外側平齊處安裝不少于4根Φ200mm硬圓木用來保護絞

車工。

按照相關要求將斜巷內軌道改造成雙股道，雙股道中心間距1600mm，迎頭使用30kg/m軌道，避難硐室施工采用22kg/m軌道。

2.2 絞車信號及紅燈設計 雙提升系統絞車在同一條斜巷內運行，必須進行紅燈信號的區分及信號傳遞流程的設計。另外雙提升系統的同時運行必須對工作面間的打點聯系進行整體設計，達到統籌安排，清晰運行，互不干擾的目的。

提升信號流程設計：以某煤礦21采區軌道上山為例，軌道上山雙提升系統運行時的信號聯系分為4部分，分別是底彎道信號點、21采區軌道上山信號點、21采區永久避難硐室信號點和1#躲避硐室處信號點。其中，1#避難硐室為底彎道向上40m處第一個避難硐室，此處設為信號總聯系點，兩絞車的運行和終止信號必須經由1#躲避硐室信號點發出。具體信號操作如圖3所示。由圖3可以看出，1號躲避硐的信號為提升系統的運行及停止信號，調度絞車的運行和終止信號必須由1號躲避硐內的信號工發送。1號躲避硐內的信號工主要負責其它地區信號工發送的信號的傳輸和終止工作，是所有信號的傳輸紐帶。

1號躲避硐內的信號工必須兼顧2號擋車梯和3號擋車梯（如圖3所示）的開閉工作。若兩條軌道車輛同時運行至斜巷50米處，1號躲避硐室內的信號工應立即打點將避難硐室調度絞車、21采區軌道上山調度絞車都停止運行。然后重新用信號聯系優先21采區軌道上山礦車通行。在其它的情況下，先到的列車優先通行。當底彎道有礦車停放或摘掛鉤時，另一條軌道上的礦車運行至斜巷50m處，1號躲避硐內的信號工把鉤工應立即發送運行中的絞車的停車信號，將該絞車停止運行。等待下方的列車上提運行通過斜巷的擋車梯，方可允許停止的絞車進行提升。

3 項目應用效果

本項目在某煤礦東翼21采區軌道上山實施，為21采區軌道上山掘進和21采區永久避難硐室施工同時提供服務，在2012年12月18日至2013年1月22日期間完成了66.6m的永久避難硐室施工和87m的軌道巷上山施工。雙提升系統的實施，保障了原軌道迎頭的進度，每班出渣量與單系統時的出渣量基本持平，同時保障了永久避難硐室的施工進度，與迎頭共同施工的情況下，達到了生產進度雙倍生產速度的效果。

4 總結

本項目通過研究論證，創造性的在同一斜巷內使用雙提升系統進行運輸，通過對原單系統提升運輸軌道的改造設計、雙提升系統信號及紅燈的區分設計、斜巷雙絞車的布置以及信號流程的設計等方面，實現了同一斜巷內雙提升系統同時安全運行。雙提升系統提升條件下，原單提升系統的工作進度基本保持，在此基礎上增加了另一系統，達到了雙倍生產進度的效果，是快速推進生產的有效手段。可以在同類型的施工中大力推廣。

參考文獻：

[1]閆方，謝江賓.礦井斜井用小絞車和鋼絲繩選型設計[J].機電信息，2011（30）.

[2]司海軍.對“定滑輪”與“動滑輪”辨別的探討[J].新課程（教研），2011（06）.

[3]徐立功，李浩，陳祥林，陳軍.錨桿參數對圍巖穩定性影響的數值分析[J].巖土工程學報，2010（S2）.endprint

摘要： 本文介紹了煤礦長斜巷正頭掘進與斜巷中段聯巷掘進同時施工的新型運輸方式。

Abstract： This paper introduces the coal mine long inclined lane head advancing and inclined lane middle lane tunneling simultaneous construction， which is a new mode of transportation.

關鍵詞： 雙系統提升；信號流程設計；雙絞車布置

Key words： double hoisting system；signal process design；dual winch arrangement

中圖分類號：[TD444] 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）09-0015-02

0 引言

煤礦采區上山掘進時，經常伴隨著斜巷中段聯巷施工。煤礦生產，時間即是效益，當生產需要必須要在兩條上山掘進的同時進行避難硐室施工時，如圖1所示，21采區軌道上山及21采區膠帶上山之間，有21采區永久避難硐室需要施工。如何在滿足生產安全條件的前提下進行最快速度的施工是本項目要解決的最主要問題。

1 施工運輸方案介紹

斜巷兩條上山與聯巷施工同步進行時，運輸方式主要考慮以下幾種（以圖1為例）：

1.1 膠帶機運輸 21采區永久避難硐室施工由21采區膠帶運輸上山斜巷開始施工，采用炮掘方式，配合耙矸機、刮板運輸機與膠帶運輸上山皮帶搭接，將掘進出矸通過皮帶運出。

1.2 單提升絞車運輸 21采區永久避難硐室施工由21采區軌道運輸上山斜巷開始施工，與上山迎頭掘進共用一套提升系統，避難硐室矸車提放與上山迎頭矸車的提放交替進行。

1.3 雙提升絞車運輸 21采區永久避難硐室施工由21采區軌道運輸上山斜巷開始施工，在21采區軌道運輸上山斜巷，設立兩套獨立的提升系統，兩個工作面同時施工。斜巷同時有2套絞車進行提升，兩個掘進面提升運輸互不影響，各自沒有制約。

2 斜巷雙提升雙信號系統的設計

2.1 雙絞車的布置方式設計 在同一斜巷設置雙絞車提升時，必須考慮兩臺絞車的布置方式。以某煤礦21采區為例，上山掘進迎頭布置1臺絞車，根據提升條件選擇JD-4調度絞車[1]。提升時采用倒拉絞車方式，在迎頭耙矸機上借助耙矸機的壓柱作用，在耙矸機下合適位置安裝一套反向滑輪[2]，采用倒拉方式進行提升。而另一條掘進工作面在斜巷中段聯巷內，將絞車布置在斜巷偏口上方位置，利用直接提升的方式滿足第二套系統的提升。如圖2所示，在軌道上山斜巷內，避難硐室偏口向上10m處設置1臺絞車，根據提升能力計算[1]，調度絞車型號選用JD-1.6。

兩套絞車同時使用時，必須對處在巷道內的JD-1.6調度絞車操作地點進行安全防護，以保障絞車操作時人員和設備的安全。采取安全保障措施如下[3]：JD-1.6調度絞車后方（上山方向）8m處打設一堵C20鋼筋混凝土擋墻（長×寬×高：1700×500×1500mm），用來保護絞車工。擋墻的底板固定不少于6根Φ20×2500mm樹脂錨桿，擋墻與巷幫的固定不少于4根Φ20×2500mm樹脂錨桿，錨桿的外露長度不小于500mm，錨桿的錨固力不小于3T。中間用1200×1000×6mm網片進行綁扎固定，然后用強度不小于C20混凝土澆筑。擋墻的后方安裝一道11號礦用工字鋼加工的護身梯。在JD-1.6調度絞車和30kg間與擋墻外側平齊處安裝不少于4根Φ200mm硬圓木用來保護絞

車工。

按照相關要求將斜巷內軌道改造成雙股道，雙股道中心間距1600mm，迎頭使用30kg/m軌道，避難硐室施工采用22kg/m軌道。

2.2 絞車信號及紅燈設計 雙提升系統絞車在同一條斜巷內運行，必須進行紅燈信號的區分及信號傳遞流程的設計。另外雙提升系統的同時運行必須對工作面間的打點聯系進行整體設計，達到統籌安排，清晰運行，互不干擾的目的。

提升信號流程設計：以某煤礦21采區軌道上山為例，軌道上山雙提升系統運行時的信號聯系分為4部分，分別是底彎道信號點、21采區軌道上山信號點、21采區永久避難硐室信號點和1#躲避硐室處信號點。其中，1#避難硐室為底彎道向上40m處第一個避難硐室，此處設為信號總聯系點，兩絞車的運行和終止信號必須經由1#躲避硐室信號點發出。具體信號操作如圖3所示。由圖3可以看出，1號躲避硐的信號為提升系統的運行及停止信號，調度絞車的運行和終止信號必須由1號躲避硐內的信號工發送。1號躲避硐內的信號工主要負責其它地區信號工發送的信號的傳輸和終止工作，是所有信號的傳輸紐帶。

1號躲避硐內的信號工必須兼顧2號擋車梯和3號擋車梯（如圖3所示）的開閉工作。若兩條軌道車輛同時運行至斜巷50米處，1號躲避硐室內的信號工應立即打點將避難硐室調度絞車、21采區軌道上山調度絞車都停止運行。然后重新用信號聯系優先21采區軌道上山礦車通行。在其它的情況下，先到的列車優先通行。當底彎道有礦車停放或摘掛鉤時，另一條軌道上的礦車運行至斜巷50m處，1號躲避硐內的信號工把鉤工應立即發送運行中的絞車的停車信號，將該絞車停止運行。等待下方的列車上提運行通過斜巷的擋車梯，方可允許停止的絞車進行提升。

3 項目應用效果

本項目在某煤礦東翼21采區軌道上山實施，為21采區軌道上山掘進和21采區永久避難硐室施工同時提供服務，在2012年12月18日至2013年1月22日期間完成了66.6m的永久避難硐室施工和87m的軌道巷上山施工。雙提升系統的實施，保障了原軌道迎頭的進度，每班出渣量與單系統時的出渣量基本持平，同時保障了永久避難硐室的施工進度，與迎頭共同施工的情況下，達到了生產進度雙倍生產速度的效果。

4 總結

本項目通過研究論證，創造性的在同一斜巷內使用雙提升系統進行運輸，通過對原單系統提升運輸軌道的改造設計、雙提升系統信號及紅燈的區分設計、斜巷雙絞車的布置以及信號流程的設計等方面，實現了同一斜巷內雙提升系統同時安全運行。雙提升系統提升條件下，原單提升系統的工作進度基本保持，在此基礎上增加了另一系統，達到了雙倍生產進度的效果，是快速推進生產的有效手段。可以在同類型的施工中大力推廣。

參考文獻：

[1]閆方，謝江賓.礦井斜井用小絞車和鋼絲繩選型設計[J].機電信息，2011（30）.

[2]司海軍.對“定滑輪”與“動滑輪”辨別的探討[J].新課程（教研），2011（06）.

[3]徐立功，李浩，陳祥林，陳軍.錨桿參數對圍巖穩定性影響的數值分析[J].巖土工程學報，2010（S2）.endprint

摘要： 本文介紹了煤礦長斜巷正頭掘進與斜巷中段聯巷掘進同時施工的新型運輸方式。

Abstract： This paper introduces the coal mine long inclined lane head advancing and inclined lane middle lane tunneling simultaneous construction， which is a new mode of transportation.

關鍵詞： 雙系統提升；信號流程設計；雙絞車布置

Key words： double hoisting system；signal process design；dual winch arrangement

中圖分類號：[TD444] 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）09-0015-02

0 引言

煤礦采區上山掘進時，經常伴隨著斜巷中段聯巷施工。煤礦生產，時間即是效益，當生產需要必須要在兩條上山掘進的同時進行避難硐室施工時，如圖1所示，21采區軌道上山及21采區膠帶上山之間，有21采區永久避難硐室需要施工。如何在滿足生產安全條件的前提下進行最快速度的施工是本項目要解決的最主要問題。

1 施工運輸方案介紹

斜巷兩條上山與聯巷施工同步進行時，運輸方式主要考慮以下幾種（以圖1為例）：

1.1 膠帶機運輸 21采區永久避難硐室施工由21采區膠帶運輸上山斜巷開始施工，采用炮掘方式，配合耙矸機、刮板運輸機與膠帶運輸上山皮帶搭接，將掘進出矸通過皮帶運出。

1.2 單提升絞車運輸 21采區永久避難硐室施工由21采區軌道運輸上山斜巷開始施工，與上山迎頭掘進共用一套提升系統，避難硐室矸車提放與上山迎頭矸車的提放交替進行。

1.3 雙提升絞車運輸 21采區永久避難硐室施工由21采區軌道運輸上山斜巷開始施工，在21采區軌道運輸上山斜巷，設立兩套獨立的提升系統，兩個工作面同時施工。斜巷同時有2套絞車進行提升，兩個掘進面提升運輸互不影響，各自沒有制約。

2 斜巷雙提升雙信號系統的設計

2.1 雙絞車的布置方式設計 在同一斜巷設置雙絞車提升時，必須考慮兩臺絞車的布置方式。以某煤礦21采區為例，上山掘進迎頭布置1臺絞車，根據提升條件選擇JD-4調度絞車[1]。提升時采用倒拉絞車方式，在迎頭耙矸機上借助耙矸機的壓柱作用，在耙矸機下合適位置安裝一套反向滑輪[2]，采用倒拉方式進行提升。而另一條掘進工作面在斜巷中段聯巷內，將絞車布置在斜巷偏口上方位置，利用直接提升的方式滿足第二套系統的提升。如圖2所示，在軌道上山斜巷內，避難硐室偏口向上10m處設置1臺絞車，根據提升能力計算[1]，調度絞車型號選用JD-1.6。

兩套絞車同時使用時，必須對處在巷道內的JD-1.6調度絞車操作地點進行安全防護，以保障絞車操作時人員和設備的安全。采取安全保障措施如下[3]：JD-1.6調度絞車后方（上山方向）8m處打設一堵C20鋼筋混凝土擋墻（長×寬×高：1700×500×1500mm），用來保護絞車工。擋墻的底板固定不少于6根Φ20×2500mm樹脂錨桿，擋墻與巷幫的固定不少于4根Φ20×2500mm樹脂錨桿，錨桿的外露長度不小于500mm，錨桿的錨固力不小于3T。中間用1200×1000×6mm網片進行綁扎固定，然后用強度不小于C20混凝土澆筑。擋墻的后方安裝一道11號礦用工字鋼加工的護身梯。在JD-1.6調度絞車和30kg間與擋墻外側平齊處安裝不少于4根Φ200mm硬圓木用來保護絞

車工。

按照相關要求將斜巷內軌道改造成雙股道，雙股道中心間距1600mm，迎頭使用30kg/m軌道，避難硐室施工采用22kg/m軌道。

2.2 絞車信號及紅燈設計 雙提升系統絞車在同一條斜巷內運行，必須進行紅燈信號的區分及信號傳遞流程的設計。另外雙提升系統的同時運行必須對工作面間的打點聯系進行整體設計，達到統籌安排，清晰運行，互不干擾的目的。

提升信號流程設計：以某煤礦21采區軌道上山為例，軌道上山雙提升系統運行時的信號聯系分為4部分，分別是底彎道信號點、21采區軌道上山信號點、21采區永久避難硐室信號點和1#躲避硐室處信號點。其中，1#避難硐室為底彎道向上40m處第一個避難硐室，此處設為信號總聯系點，兩絞車的運行和終止信號必須經由1#躲避硐室信號點發出。具體信號操作如圖3所示。由圖3可以看出，1號躲避硐的信號為提升系統的運行及停止信號，調度絞車的運行和終止信號必須由1號躲避硐內的信號工發送。1號躲避硐內的信號工主要負責其它地區信號工發送的信號的傳輸和終止工作，是所有信號的傳輸紐帶。

1號躲避硐內的信號工必須兼顧2號擋車梯和3號擋車梯（如圖3所示）的開閉工作。若兩條軌道車輛同時運行至斜巷50米處，1號躲避硐室內的信號工應立即打點將避難硐室調度絞車、21采區軌道上山調度絞車都停止運行。然后重新用信號聯系優先21采區軌道上山礦車通行。在其它的情況下，先到的列車優先通行。當底彎道有礦車停放或摘掛鉤時，另一條軌道上的礦車運行至斜巷50m處，1號躲避硐內的信號工把鉤工應立即發送運行中的絞車的停車信號，將該絞車停止運行。等待下方的列車上提運行通過斜巷的擋車梯，方可允許停止的絞車進行提升。

3 項目應用效果

本項目在某煤礦東翼21采區軌道上山實施，為21采區軌道上山掘進和21采區永久避難硐室施工同時提供服務，在2012年12月18日至2013年1月22日期間完成了66.6m的永久避難硐室施工和87m的軌道巷上山施工。雙提升系統的實施，保障了原軌道迎頭的進度，每班出渣量與單系統時的出渣量基本持平，同時保障了永久避難硐室的施工進度，與迎頭共同施工的情況下，達到了生產進度雙倍生產速度的效果。

4 總結

本項目通過研究論證，創造性的在同一斜巷內使用雙提升系統進行運輸，通過對原單系統提升運輸軌道的改造設計、雙提升系統信號及紅燈的區分設計、斜巷雙絞車的布置以及信號流程的設計等方面，實現了同一斜巷內雙提升系統同時安全運行。雙提升系統提升條件下，原單提升系統的工作進度基本保持，在此基礎上增加了另一系統，達到了雙倍生產進度的效果，是快速推進生產的有效手段。可以在同類型的施工中大力推廣。

參考文獻：

[1]閆方，謝江賓.礦井斜井用小絞車和鋼絲繩選型設計[J].機電信息，2011（30）.

[2]司海軍.對“定滑輪”與“動滑輪”辨別的探討[J].新課程（教研），2011（06）.

[3]徐立功，李浩，陳祥林，陳軍.錨桿參數對圍巖穩定性影響的數值分析[J].巖土工程學報，2010（S2）.endprint