東灘煤礦東翼膠輪車運輸系統(tǒng)改造快速施工技術

邊德龍，王 帥

（兗礦集團東灘煤礦，山東 鄒城 273512）

1 概況

東灘煤礦位于兗州煤田中部的東面，1979年開始興建，1989年開始投產(chǎn)，設計年生產(chǎn)能力為400萬t。礦井主要采用軌道運輸方式，南翼六采區(qū)采用無軌膠輪車運輸方式。目前，東翼三部架空乘人裝置運輸距離約7500m，人員乘坐時間約60min，人員乘坐時間久，舒適性較差。且隨著三采區(qū)里段工作面的開采，三采行人巷架空乘人裝置需進一步向里繼續(xù)延伸約500m，造成乘坐時間會更長。因此，需對東翼人員運輸方式需進行優(yōu)化，實現(xiàn)東翼人員快捷高效運輸。通過對東翼進行部分巷道重新施工及擴刷、地坪鋪設等工程，通過購置WC20R型運人膠輪車投入運行，形成完善的無軌膠輪車運輸系統(tǒng)。系統(tǒng)改造后，東翼三采區(qū)施工人員可乘坐膠輪車自井底車場直達三采區(qū)乘車點，大大提高了東翼施工人員的運輸效率。

2 膠輪車運輸系統(tǒng)改造

2.1 運輸系統(tǒng)改造

巷道內(nèi)運輸系統(tǒng)形成后，需拆除現(xiàn)有東翼三部架空乘人裝置，通過對東翼第一、二行人進風巷進行部分巷道重新施工及擴刷、地坪鋪設等工程實現(xiàn)膠輪車運輸。該方案分兩步實施，前期先實現(xiàn)將膠輪車運行至東翼第二行人進風巷9#聯(lián)處。后期待膠輪車運輸2#繞道施工完畢后，再實現(xiàn)將膠輪車運行至三采區(qū)工作面順槽內(nèi)。

2.2 工程施工技術方案

東翼無軌膠輪車運輸系統(tǒng)改造為在現(xiàn)有架空乘人裝置專用巷道內(nèi)運行膠輪車，整個工程相對較為復雜，需前期先考慮如何形成專用巷道內(nèi)的運輸系統(tǒng)（膠輪車或軌道運輸），撤除沿線的架空乘人裝置設備設施，然后進入臥底、地坪鋪設、巷道擴刷和巷道掘進施工等工程，為提高施工效率，需充分考慮恢復巷道內(nèi)的運輸方式，有條件的優(yōu)先考慮膠輪車運輸，另外設置膠輪車運輸和軌道運輸?shù)膿Q裝點，實現(xiàn)物料順利轉運進出。

東翼第一、二行人進風巷巷道內(nèi)沒有軌道運輸系統(tǒng)，為實現(xiàn)擴刷、臥底和地坪施工期間的物料運輸，需采用無軌膠輪車在巷道內(nèi)運輸，物料需經(jīng)東軌大巷采用軌道運輸進料，且中間缺少換裝地點。為此設計采用東軌3#聯(lián)改造成為軌道運輸和膠輪車運輸?shù)膿Q裝點，實現(xiàn)物料和矸石在軌道運輸和膠輪車運輸之間的換裝。為進一步提高施工效率，臥底出矸時采用臥底機對巷道底板進行臥底、7噸多功能鏟運機進行鏟運至8噸自卸膠輪車上運輸至東軌3#聯(lián)進行換裝。進混合料時，采用8噸車在東軌3#聯(lián)接料，然后運輸至卸車地點自動卸車，實現(xiàn)臥、裝、運、卸全部機械化作業(yè)。

2.3 換裝系統(tǒng)設計改造

2.3.1 東軌3#聯(lián)進料和出矸換裝系統(tǒng)改造

受東翼現(xiàn)場實際條件限制，混合料無法直接運輸至東翼施工地點，依據(jù)東翼輔助運輸優(yōu)化方案和東翼軌行3#聯(lián)現(xiàn)場實際情況等資料，為滿足東翼輔助運輸改造期間矸石和地坪混合料運輸，設計對東翼軌行3#聯(lián)改造施工矸石輸送通道和混合料輸送通道，形成有軌和無軌機械化進料、出矸快速換裝系統(tǒng)。

1）混合料通道位于3#聯(lián)東端頭南側，規(guī)格為長×寬×深=20000mm×1500mm×1000mm，混合料通道原理采用底卸礦車將混合料卸至皮帶上，通過皮帶運輸至卸載點，膠輪車將后車廂開至卸載點進行接混合料，實現(xiàn)混合料在有軌和無軌之間的換裝。

2）矸石通道位于3#聯(lián)東端頭北側，規(guī)格為長×寬×深=10000mm×1500mm×1000mm；，膠輪車將裝運的矸石運輸至耙裝區(qū)域，利用安裝耙裝機進行矸石換裝至礦車內(nèi)，實現(xiàn)了矸石在無軌和有軌之間的換裝。

3）系統(tǒng)在使用過程中可順利實現(xiàn)膠輪車重車進出，提高運輸效率，膠輪車裝運臥底的矸石卸車至耙裝區(qū)域，然后挪移車廂至皮帶卸載點接混合料，再運輸至卸車地點，避免了空車運輸?shù)默F(xiàn)象，大大提高了施工效率。

2.3.2 東軌二回聯(lián)上車場通道水泥換裝系統(tǒng)

受現(xiàn)場條件限制，袋裝水泥從東軌大巷無法直接運至東翼一進和二進改造施工區(qū)域，且東軌3#聯(lián)不能實現(xiàn)袋裝水泥的機械式換裝，為實現(xiàn)袋裝水泥的快速換裝，避免人力搬運袋裝水泥，提高換裝運輸效率，通過改造改造東軌二回聯(lián)上車場通道，在此安裝兩組風動葫蘆進行換裝水泥，平板車配合集裝箱將袋裝水泥運輸至換裝點，利用風動葫蘆將集裝箱換裝至膠輪車后車廂內(nèi)進行封車，膠輪車運輸至卸車地點打開集裝箱，不解除集裝箱封車，膠輪車利用自卸功能直接將水泥卸至卸車地點。

快速換裝系統(tǒng)圖

2.4 機械化施工組織

施工全部采用機械化作業(yè)，提高施工效率，降低勞動強度。巷道臥底出矸時采用臥底機對巷道底板進行臥底、7t多功能鏟運機將矸石鏟運至8t自卸膠輪車后車廂內(nèi)，8t自卸膠輪車運輸至東軌3#聯(lián)進行卸車至耙裝區(qū)域。

巷道進地坪施工所需混合料時，采用8噸車在東軌3#聯(lián)皮帶卸載點進行接料，然后運輸至卸車地點自動卸車，實現(xiàn)巷道臥、裝、運、卸一體化。

地坪采用邊卸料邊鋪設的施工方式，所需石子、砂子（砂石混合料）提前在地面按照配比配制好裝車（集裝箱、開門車）下井，采用42.5R型袋裝水泥集中裝車下井。使用攪拌機拌料，先使用攪拌機將砂石料鏟裝至攪拌機攪拌桶內(nèi)，然后加入水，最后按照規(guī)定的配比將袋裝水泥倒入攪拌機攪拌，攪拌好卸至底板上人工再進行攤鋪。正常鋪設地坪時，每班施工人員為6～8人，鋪設地坪人員為3～4人（1名攪拌機司機、1人監(jiān)護及拖拽電纜、2人攉混合料及抹面平整地坪），剩余3～4人負責后方調(diào)車、運料、卸料等工作。

2.5 應用情況

1）克服軌道運輸和膠輪車運輸之間銜接困難，實現(xiàn)物料機械化快速換裝。

通過改造東軌3#聯(lián)，形成有軌和無軌機械化進料、出矸快速換裝系統(tǒng)，且在使用過程中可實現(xiàn)臥底出矸和運輸混合料同時作業(yè)，實現(xiàn)膠輪車重車進出，提高施工和運輸效率，改造東軌二回聯(lián)上車場通道，形成水泥快速換裝系統(tǒng)，避免人力抬運袋裝水泥，大大減輕職工勞動強度。

2）實現(xiàn)臥、裝、運、卸全機械化作業(yè)，大大降低職工體力勞動強度。

優(yōu)化車輛選型，根據(jù)目前礦上在用的膠輪車，合理選型膠輪車，選擇四驅8噸自卸車負責運輸物料，該車型運輸能力大，輪胎為充填式輪胎，在臥底巷道內(nèi)運行時避免扎胎；采用7t多功能鏟運車，該車寬度為1.8m，適用于窄巷道運輸，鏟運能力大，雙向駕駛，可有效解決臥底的矸石換裝至膠輪車問題，鏟運效率高。采用臥底機進行臥底，避免人工進行臥底，減輕職工勞動強度，在施工巷道內(nèi)設置會車硐室或巷道交叉口作為膠輪車錯車硐室和調(diào)車硐室，有效解決了交叉運輸作業(yè)的問題。

巷道臥底出矸時采用臥底機對巷道底板進行臥底、7t多功能鏟運機將矸石鏟運至8t自卸膠輪車后車廂內(nèi)，8t自卸膠輪車運輸至東軌3#聯(lián)進行卸車至耙裝區(qū)域。巷道進地坪施工所需混合料時，采用8t車在東軌3#聯(lián)皮帶卸載點進行接料，然后運輸至卸車地點自動卸車，實現(xiàn)巷道臥、裝、運、卸一體化。

3 結 論

針對東翼一進和二進改造施工期間沒有現(xiàn)成的軌道運輸系統(tǒng)，若采用軌道運輸系統(tǒng)，需進行多部絞車安裝、軌道鋪設，形成軌道運輸系統(tǒng)后，無法采用現(xiàn)代化機械設備臥底、裝車和運輸設備，需采用人力臥底、裝車和卸車，且施工完成后，需將原形成的軌道運輸系統(tǒng)拆除回撤，不僅施工運輸效率低、占用施工人員多、勞動強度大、而且施工前和施工后準備和后續(xù)工程量較大，采用上述綜合機械化施工工藝，對于老礦井采區(qū)膠輪車運輸系統(tǒng)優(yōu)化改造高效施工具有寶貴經(jīng)驗和借鑒意義。