丁集煤礦出煤系統優化實現煤矸分裝分運

趙玉虎+董桂林+洪峰

（淮滬煤電有限公司丁集煤礦，安徽 淮南 232141）

摘要：針對丁集煤礦東三13-1皮帶機大巷及東三13-1軌道大巷掘進矸石均進入出煤系統，造成選煤廠篩分洗選困難，洗選成本增加，煤灰分高，銷售價格低等問題，提出并實施建立地面矸石倉及井下掘進頭面臥式矸石倉，矸石進入地面矸石倉，煤進入選煤廠洗選，解決選煤廠洗選矸石難度、降低煤灰分提高煤質、降低生產成本。

關鍵詞：丁集煤礦；分裝分運；出煤系統

1 礦井簡介

礦井采用立井開拓，礦井投產初期在工業場地內設主井、副井、風井三個井筒，采用分區通風，集中出煤開拓方式，主要巷道布置采用集中大巷、分層大巷與分組集中石門布置形式。

出煤系統：工作面煤經采區煤倉進入東西兩翼主運皮帶進入東西主井煤倉，由主井箕斗提運至地面主運皮帶，最后進入選煤廠進行洗選。

2 項目背景

2.1 東三13-1采區大巷現狀。東三13-1采區巷道由東三13-1皮帶機大巷、東三13-1軌道大巷、東三13-1回風大巷共計三條大巷組成。三條大巷施工情況如下：東三13-1皮帶機大巷布置在巖層中，2016年8月從東三集中皮帶機大巷撥門施工，設計全長1565m，采用綜掘拱形斷面施工，巷道斷面為：寬×高=5.6×4.4m，S=21.3m2。巷道掘進矸石進入出煤系統，具體出貨方式：綜掘機+東三13-1皮帶機大巷內800mm皮帶機+東三集中皮帶機大巷1200mm皮帶機+東部集中運輸大巷1200mm皮帶機+東部主井煤倉+地面101主運皮帶機，最后進入選煤廠進行洗選。東三13-1軌道大巷布置在巖層中，2016年9月從東三集中軌道大巷撥門施工，設計全長975m，采用綜掘拱形斷面施工，巷道斷面為：寬×高=5.6×4.4m，S=21.3m2。巷道掘進矸石進入出煤系統，具體出貨方式：綜掘機+東三13-1軌道大巷內800mm皮帶機+東三采區軌皮聯巷800mm皮帶機+東三集中皮帶機大巷1200mm皮帶機+東部集中運輸大巷1200mm皮帶機+東部主井煤倉+地面101主運皮帶機，最后進入選煤廠進行洗選。東三13-1回風大巷布置在煤層中，暫未掘進施工。

2.2 存在問題。1、東三13-1皮帶機大巷及東三13-1軌道大巷掘進矸石均進入出煤系統，造成選煤廠篩分洗選困難。2、東三13-1皮帶機大巷及東三13-1軌道大巷掘進矸石均進入出煤系統，造成洗選成本增加。3、東三13-1皮帶機大巷及軌道大巷掘進矸石均進入出煤系統，造成煤灰分高，銷售價格低。

3 出煤系統優化，實現煤矸分裝分運

建立地面矸石倉及井下掘進頭面臥式矸石倉，矸石進入地面矸石倉，煤進入選煤廠洗選，解決選煤廠洗選矸石難度、降低煤灰分提高煤質、降低生產成本。

3.1 煤矸分裝分運流程。東三13-1皮帶機大巷（東三13-1軌道大巷）掘進矸石→工作面臥式矸石倉→東三集中皮帶機大巷→東部集中皮帶機大巷→東部主井煤倉→地面101主運皮帶機→地面矸石轉載皮帶機→地面矸石倉。

3.2 集中出矸，實現煤矸分裝分運。井下掘進頭面建立的臥式矸石倉，主要用于將矸石臨時存放在臥式矸石倉內，每個圓班利用采煤工作面檢修時間，基本放空主井煤倉內煤，集中時間（每天早班9點30分至14點30分，共計5個小時）將臥式矸石倉內矸石轉運至地面矸石倉，實現煤矸分裝分運。

4 優化效果

4.1 極大的提高經濟效益。建立的煤矸分裝分運系統，可服務于進入出煤系統的所有巖石巷道，單就服務東三13-1皮帶機大巷及東三13-1軌道大巷出矸，就創造了非常客觀的經濟效益。

4.1.1 減少矸石進入選煤廠洗選成本：6元/t×21.3m2×2.25 t / m3×（1565+975）m=73萬元。其中：洗選成本為6元/t，巷道斷面積：21.3m2，矸石密度：2.25 t / m3，東三13-1皮帶機大巷長度為1565m，東三13-1軌道大巷為975m。

4.1.2 增加煤矸泥出售效益：170元/t×21.3m2×2.25 t / m3×（1565+975）m=2069.4萬元。其中：煤矸泥出售價格為170元/t，巷道斷面積：21.3m2，矸石密度：2.25 t / m3，東三13-1皮帶機大巷長度為1565m，東三13-1軌道大巷為975m。

4.1.3 降低煤質灰分，增加銷售收入。增加收入為：20卡×0.15元/卡/t×15000t/天×（1565+975）m/（7m/天）=1632.9萬元其中：每噸煤發熱量減少為20卡，每卡收入暫按0.15元計算，平均每天商品煤銷售量為15000t，東三13-1皮帶機大巷及軌道大巷掘進總長度為1565+975=2540m，平均每天兩條巷道掘進總長度為7m。

4.1.4 建立分裝分運系統增加成本。增加成本主要為建立地面矸石倉、地面矸石轉載皮帶系統、井下臥式矸石倉、耙矸機，增加成本計算如下；地面矸石倉建倉成本155萬元+地面矸石轉載皮帶系統71萬元+井下兩部臥式矸石倉成本10萬元+兩臺耙矸機費用30萬元=266萬元。合計產生的經濟效益為： 73萬元+2069.4萬元+1632.9萬元-266萬元=3509.3萬元

4.2 提高選煤廠洗選煤效率，降低洗選難度。分裝分運的綜掘矸石進入選煤廠，80%直接變成了煤泥，不但影響煤泥質量，而且加大了選煤廠的洗選成本。按照目前的煤炭品種的價格體系，混煤0.147元/大卡，煤泥0.094元/大卡，雖然通過煤泥烘干車間加工，最終也能達到混煤價格，但是煤泥烘干需要成本，而且該項目的處理量達不到每天的煤泥生產量。總之，分裝分運系統的運行，不但提高了選煤廠的篩分洗選效率，降低了煤泥量，效益顯著。

4.3 社會效益顯著。因建立的煤矸分裝分運系統，可服務于進入出煤系統的所有巖石巷道，通過直接或間接搭建的皮帶出貨系統，將巖石巷道矸石送入出煤系統。皮帶機出貨可實現連續出矸，較礦車出矸，提高了運輸效率。矸石經出煤系統進入地面矸石倉，極大的緩解了副井提矸壓力。此系統的建立為其它兄弟礦井提供了良好的借鑒，有較好的推廣價值，社會效益顯著。