清水營煤礦回采順槽長距離運輸方式選擇

張世庫 楊惠元

摘 要：清水營礦輔助系統的能力不足嚴重制約了礦井井巷工程的開拓，尤其是回采巷道的運輸問題尤為突出，往往是前面掘進后面起底，嚴重影響工作面單進水平，為了規避巷道底臌給掘進施工帶來的影響，選擇運輸方式尤為重要。連續牽引絞車運量大，性能可靠，但是對底板的要求高，單軌吊系統不受巷道底板影響，但是連續運輸能力小，故障率高。

關鍵詞：長距離運輸；連續牽引絞車；單軌吊

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.081

0 前言

清水營煤礦處于寧東鴛鴦湖礦區，地質賦存條件復雜，巖體節理與裂隙發育，富含水，先期開采的11采區二煤即屬于三軟煤層，二煤頂板為泥質砂巖含水層，巖石松軟易風化，極易發生冒頂，底板為泥質砂巖，遇水易膨脹，煤層硬度系數低，屬典型“三軟”，隨著礦井大力開發，采取巷道運輸距離逐步增加，由首采工作面的不足1000m到現在的2800m回采巷道，同時軟巖條件下的巷道維護與長距離運輸問題已變得日益突出，并成為影響和制約清水營煤礦產量的重要因素之一。

1 輔助運輸系統現狀

清水營煤礦初步設計中運輸方式采用有軌系統，在近十年的摸索中發現了許多問題及弊端，同時也取得了一些經驗，清水營煤礦也在有軌及無軌輔助運輸系統進行了嘗試。清水營煤礦在有軌輔助系統采用了軌道礦車輔助運輸及單軌吊輔助運輸系統；在無軌輔助系統主要嘗試使用了膠輪車為主。由于清水營煤礦主要大巷設計在二煤頂底板中，二煤頂板為粗粒砂巖，含水層，巖石易軟化，強度低、堅固性差，為不穩定性巖層，底板以泥巖為主并且具有膨脹性，巖石中的主要礦物成份為伊利石、綠泥石，巖石強度較低，抗水、抗風化能力差，巖石堅固性差，屬軟弱類底板。在無軌運輸系統使用中發現，巷道底板變形嚴重或受巷道淋水影響，混凝土地坪極易破壞，造成膠輪車無法使用，并且二次維修量極大。所以在沒有有效解決巷道底板底臌技術難題前，清水營煤礦回采巷道不易大量使用膠輪車系統。

2 運輸方式的選擇

經過長期的摸索后認為，清水營煤礦目前比較適宜的順槽運輸方式為有軌系統的連續牽引絞車和單軌吊系統，現就以110206工作面回風巷為例對連續牽引絞車與單軌吊系統做一簡單分析：

方案一：連續牽引絞車系統

需要布置連續牽引絞車硐室及錯車場，錯車場長度45m巷道，高度3.9m，寬度5.2m，斷面積為17.4㎡。除錯車場外，其余巷道高度3.4m，寬度4.2m，斷面積為12.8㎡。設備布置詳見斷面圖1。

方案二：單軌吊機車系統

需要布置單軌吊機車換裝硐室，換裝硐室長度40m，高度5.2m，寬度4.2m，斷面積為20.4㎡。除換裝硐室外，其余巷道高度4.2m，寬度4.2m，斷面積為16.2㎡。設備布置詳見斷面圖2。

3 運輸方案比較

3.1 技術方面

布置連續牽引絞車、布置單軌吊機車均可以實現。

3.2 安全可靠方面

單軌吊軌道吊掛在頂板重新施工的錨桿上，根據110205工作面回風巷使用單軌吊經驗，有兩處共4根錨桿在運輸支架時被拔出；單軌吊機車故障率高、配件價格昂貴，部分配件為進口配件，進貨周期長；我礦無相關維修人員，一但發生故障，只能請廠家技術人員到礦維修，嚴重影響生產，連續牽引絞車比單軌吊更安全、更可靠。

3.3 工程量及工期方面

回風巷總長度2590m，方案一掘進出渣總方量為3.3萬方，其中，錯車場段，長度×斷面積=45×17.4= 783m?；其余段：長度×斷面積=（2590-45）×12.8= 32576m?；

方案二掘進出渣總方量為4.2萬方，其中：換裝硐室段，長度×斷面積=40×20.4= 816m?，其余段：長度×斷面積=（2590-40）×16.2= 41310m?；

方案一中錯車場長度、斷面積、施工難度及工期與方案二中換裝硐室基本一致；

方案一中除錯車場外其余長度為2545m，巷道高度3.4m，寬度4.2m，斷面積為12.8㎡；方案二中除換裝硐室外其余長度為2550m，巷道高度4.2m，寬度4.2m，斷面積為16.2㎡。方案一工期為2545/300=8.5個月，方案二工期為2550/240=10.6個月。

3.4 經濟方面

設備投資費用（連續牽引絞車購置費用160萬元，單軌吊機車購置費用860萬元）不作經濟比較，設備由集團統一調撥。

方案一回風巷斷面積為12.8㎡，延米單價為0.99萬元，方案二回風巷斷面積為16.2㎡，延米單價為1.26萬元，方案一回風巷工程造價為（2590-45）×0.99=2520萬元，方案二回風巷工程造價為（2590-40）×1.26=3213萬元。

方案一設備維護費用15萬元，方案二設備維護費用40萬元，

方案對比歸納如表1。

綜上所述，方案一工程量小，工期合理，設備易于管理，有利于生產接續。建議采用方案一，110206工作面回風巷布置連續牽引絞車。

作者簡介：張世庫（1971-），從事礦井建設技術管理工作，有豐富的現場施工管理及技術管理經驗，對礦井系統優化及改造有豐富經驗。