淺談煤礦地面建設最佳方案的選定

趙勇健

（晉能集團長治有限公司，山西 長治 046000）

公司資源整合保留礦井采用主副立井進風、回風立井回風開拓方式，礦井原有立井由于斷面小，為確保滿足礦井提升運輸需求，井筒需刷大，并配備安裝新的提升機、井架及井筒裝備。由于礦井工業廣場處于山坡丘陵地段，為滿足發展要求，需對地面建設進行重新規劃，改擴建。

1 建設方案

1.1 方案一

就礦井地勢，采用“L”字型布局工業廣場，即將綜合樓、井架、機房、儲煤場同一水平布置。因礦井地處山丘，此方案弊端在于：一是需開山挖掘，轉移大量泥土及石頭，工程量大[1]，搬運回填更是占用回填土地，涉及征地難題；二是迎山開挖后形成一大斜坡，今后將面臨山體滑坡險情；三是場地有效使用面積變小。如圖1所示。

1.2 方案二

采用梯型布局工業廣場，即將綜合樓、井架、機房、儲煤場分水平布置。如圖2所示。此方案土建工程量大大減少，有效緩解土坡險情，場地有效使用面積迎山而定，符合生產要求，但井口及配套設施、地面運輸環節需進一步優化。

圖1 “L”字型地面建設布置示意圖

圖2 梯型地面建設布置示意圖

經綜合分析、比對，方案二為最佳選擇。

2 井口運輸環節設置

井口平地面積狹小（如圖2所示），地面軌道運輸只能敷設單軌，能否及時解決磧頭空車、重車供應問題，直接影響礦井輔助運輸效率。因此，選擇合理的調車方式以減少調車次數，縮短調車時間，保證礦井輔助運輸連續和快速、安全運輸系統有著重要意義[2]。在結合提升運輸技術管理多年實踐經驗的基礎上，參考國內外的機電液一體化技術及礦井新副井操車系統所遇到的實際問題[3]，針對老井鏈式爬車機及調度絞車運輸存在的電耗大、效率低、安全性差等弊端，最終選用彎道繩式調車機。

2.1 系統配置

液壓彎道繩式調車機采用液壓驅動，采用低速大扭矩馬達，一次可推1～6輛重車，通過鋼絲繩牽引調車速度為0～1.0m/s，拉緊方式為彈簧拉緊，運輸軌道采用30kg/m型，軌距600mm，采用操車液壓站，電動機功率為18.5kW，電控裝置采用防爆一般型，PLC采用日本三菱等。

2.2 工作流程

液壓繩式調車機在軌道中間設置一鋼軌作為調車機軌道，推爪由鋼軌的上部內側面導向，騎在鋼軌上在鋼絲繩牽引下沿鋼軌往復運行，推爪前進時推動礦車車軸或擋板運行。調車機運行鋼軌與礦車鋼軌間設有導繩輪、托繩輪和卡繩槽，使鋼絲繩沿導繩輪、托繩輪運行，卡繩槽防止斷繩時鋼絲繩反抽。驅動裝置設有雙繩輪，繩輪上設置繩槽，避免鋼絲繩導繩時相互摩擦，延長鋼絲繩的使用壽命。整個過程形成環形運輸。具體工作流程如下：

下料時：重車由機修材料車間沿軌道駛入液壓彎道繩式調車系統軌道（如圖3所示），推車器將重車推至立井井口，而后駛入罐籠下放到井下。

上料時：若是矸石重車，上井出罐籠后通過液壓彎道繩式調車系統運送至矸石場卸料，空車存放至礦車存放車間；若是需維修設備，上井出罐籠后通過液壓彎道繩式調車系統運送至機修材料車間，空車存放至礦車存放車間。

2.3 系統優越性

彎道繩式調車機在車輛運行軌道之間安裝調車運行軌道（如圖4所示），拉車器裝置在調車運行軌道上，鋼絲繩驅動裝置連接傳動繩輪，鋼絲繩纏繞在傳動繩輪和鋼絲繩漲緊裝置上，并支撐在前部的頭輪和后部的尾輪上，鋼絲繩兩端掛接在拉車器兩端形成閉合的繩環，鋼絲繩驅動裝置、鋼絲繩漲緊裝置、頭輪、尾輪安裝在車輛運行軌道上并處于兩條車輛運行軌道之間；若干個鋼絲繩的導繩輪排成兩排設置在彎曲軌道的內側?？梢栽趶澋郎险{車，不需要深地溝基礎，占地面積小，安裝在軌道上，結構簡單、造價低、施工維護方便。同時，液壓繩式調車機以液壓為源動力，采用無極繩牽引方式，系統簡單可靠，具有一次可推移多輛礦車、行程長、推力大、牽引平穩、沖擊小、過載時自動卸荷等特點，配合液壓站、電控系統實現列車調車作業的自動化。

圖3 井口運輸俯視示意圖

圖4 軌道布置圖

3 結語

礦井土建不但要考慮經濟、進度問題，更是要從安全、實用及其他配套系統相互匹配，方案的選定克服了礦井土建工程量大及井口廣場面積狹小等問題，提高了礦井的軌道輔助運輸系統運輸效率，為礦井帶來了良好的安全效益、經濟效益和社會效益。