王莊煤礦投料井系統優化升級改造

王少青，陳留耀

(潞安環能股份公司 王莊煤礦，山西 長治 046031)

王莊煤礦現有+740、+630、+540三個水平，其中+740和+540兩個水平為礦井生產接替水平。目前+540水平為高瓦斯區域，+540水平共有3個采區，分別是71采區、81采區和91采區，由于為高瓦斯區域，所有永久巷道需進行噴漿，另外81采區采用無軌膠輪車運輸，采區巷道必須全部硬化，故所需巷道噴漿材料和鋪地材料等散料用量較大，為減輕輔助運輸壓力，提高輔助運輸效率，經研究決定在+540水平輔助運輸大巷二中段打設地面投料井，以便于卡軌車、無軌膠輪車裝載散料，省去副立井、電機車大巷等中間運輸環節，大大提高了運輸效率。投料井井筒垂深458.1 m，采用D377 mm陶瓷耐磨管對接敷設。投料井由地面投料平臺、垂直管孔、井下存料平臺三部分組成，主要投放石子、河沙、混合料等散料。

1 改造前運行狀況

投料井的建設緩解了王莊煤礦+540副立井上、下料能力不足的壓力，縮短了井下物料運輸距離，節約了運輸成本投入。投料井投入運行使用，主要是利用兩部卡軌車(輔助運輸大巷二平行安裝兩部卡軌車)在投料井下方裝料平臺進行帶車裝料作業，裝料完畢后由卡軌車運送至卡軌車尾部車場，再由井下膠輪車系統和單軌吊系統運至各作業地點。為了消除膠輪車裝料期間，膠輪車對卡軌車正常物料運輸的影響，以及膠輪車對卡軌車道及道心的破壞，在卡軌車軌道上方安裝一部50 m長電滾筒一米膠帶，通過膠帶將散料直接裝在單軌吊吊裝礦車內，通過單軌吊運至各用料地點。投料井的運行使用，每天裝料量穩定在18車，最大可達到22車，基本滿足了輔助運輸大巷、各工作面巷道噴漿、硬化等物料需求，加快了所需物料的運輸效率。

2 目前投料井運行存在問題

隨著+540水平采掘銜接不斷延伸，巷道頭面不斷增加，所需噴漿、硬化等散料相應增加，投料井僅靠卡軌車裝載散料已遠不能保障生產隊組正常用料。若采用膠輪車在投料井裝料，裝料期間膠輪車會占用兩部卡軌車軌道，影響卡軌車正常物料運輸。使用膠輪車裝料，需要提前將卡軌車道兩側及道心進行防護，且裝料完畢后，還需要將防護物件拆除，比較費時費力。為了滿足運輸需要，王莊煤礦對+540巷道延伸及輔助運輸系統進行了優化，輔助運輸大巷二并列安裝兩部卡軌車向81、91采區運輸，投料井運輸受到無軌膠輪車橫跨卡軌車軌道制約。為滿足投料井有軌裝料運輸和無軌裝料運輸同時運行，2020年1月，經過前期調研、中期論證、后期施工，對投料井進行了改造。

3 改造項目實施

投料井改造工程設計如下：在卡軌車軌道下方建立交，在兩部卡軌車軌道下方通過拉底，掘一條膠輪車裝料通道，通道凈寬2.5 m，凈高2.2 m(架設軌道的工字鋼棚底部距通道硬化面的距離)，長最少6.5 m(從二部卡軌車最邊側軌道往投料井方向測量，過一部卡軌車軌道后再往投料井方向延伸2 m長，使膠輪車的裝料馬槽全部暴露出通道外面)，見圖1。將無軌膠輪車倒入隧硐內，利用現有膠帶，通過裝料孔斗，直接將散料裝在無軌膠輪車上，向輔助運輸大巷一各用料地點運輸。

改造工程主要包括：①需要拉底掘一條裝料通道；②需要對通道上部的2部卡軌車軌道進行架棚加固，保證此段軌道過重型物料的強度，建議使用工字鋼架棚加固；③對通道進行硬化，對通道四周加裝護欄，防止人員跌落到通道內。

具體施工如下：①對現有平臺前段進行拉底隨坡，共拉底隨坡17 m，拉底寬度3 m，最大拉底厚度1.2 m，拉底后平臺為水平面，拉底后對兩幫進行錨網支護；②對投料井在輔助運輸大巷二下方的換裝坑進行拉底施工，施工長7.5 m，寬3.2 m，深3 m，拉底后對兩幫及迎臉進行錨網支護；③對換裝坑兩幫進行澆筑，底板進行硬化，澆筑硬化后凈寬不少于2.5 m，凈高不低于2.2 m；④在澆筑好的兩幫上架設棚梁，棚距0.4 m，梁為12號工字鋼，梁長3.1 m，棚梁上方鋪3道橫梁接輔助運輸大巷二軌道，棚梁上鋪上雙層背板，恢復軌道后對棚梁上方進行硬化，硬化后與軌道底面平齊。

經過運輸、開拓科隊精心組織、合理施工，用料隊組提前備料，用時6 d圓滿完成改造任務，保證了各工作面正常用料和施工工程進展兩不誤。改造工程的完成，可實現膠輪車、卡軌車同時裝料，互不影響，可利用現有投料井膠帶的高度直接往膠輪車上裝料，效率高，膠輪車裝料在投料井通道口，和卡軌車運行不沖突，不影響卡軌車運輸。

4 改造效果

目前，投料井改造工程已經完成并投入使用。

經過改造，每天投料井膠輪車運料量增加了20車，加上原有卡軌車運料量18車，現有物料運送量每天達到38車。加上+540副立井整體下料60車，+540水平整體物料運輸能力將提升至98車。極大緩解了+540副立井提升壓力，縮短了物料運輸距離，節約了運輸成本，提高了物料運輸效率，并且在減少運輸環節、保障運輸安全等方面具有重要意義。