改扩建矿井辅助运输方式的选择.pdf

收稿日期2005204228 作者简介朱涛1982 - ,男,山东济宁人,硕士研究生,主要从事采矿工程技术研究。 第26卷 第3期 2006年9月 山 西 煤 炭 SHANXI COAL Vol126 No. 3 Sep. 2006 改扩建矿井辅助运输方式的选择 朱 涛1,张丰强2,徐继光3,赵立克4 1. 太原理工大学 矿业工程学院,山西 太原030024 ; 2.山东省 运河监狱,山东 微山277606 ; 3.山东省 济宁监狱,山东 金乡272200 ;4.内蒙古 伊泰集团安监部,内蒙古 鄂尔多斯017000 摘 要结合沙曲矿井改扩建工程的开拓方式,选择了柴油机无轨胶轮车作为该矿的辅助运输 方式,并进行了设备选型,对类似改扩建矿井辅助运输方式的选择具有重要的参考价值。 关键词辅助运输;柴油机无轨胶轮车;改扩建矿井 中图分类号 TD525 文献标识码A 文章编号1672250502006 0320028203 1 辅助运输的概念和特点 煤矿井下辅助运输是指人员、 设备、 矸石和辅助 材料的运输,相对于主运输,即煤炭运输而言,称为 辅助运输,是矿井生产系统中的一个重要组成部分。 矿井辅助运输具有运输货物品种多样、 货流不 均衡、 运输线路分支多、 货物重量向重型化发展以及 双向运输等的特点。 2 国内外辅助运输的现状 2. 1 国内辅助运输现状 国内辅助运输设备的研究起步较晚,辅助运输 方式较落后,大巷一般采用架线电机车或蓄电池机 车牵引运输,采区巷道采用矿用绞车、 调度绞车提 运,煤层巷道采用无极绳绞车或调度小绞车运输,这 与矿井向重型、 大功率、 高产、 高效的综采设备方向 发展很不相称。目前国内研制、 生产过的新型辅助 运输设备有近10种,并在国内某些矿区使用或试用 过,如单轨吊、 卡轨车、 齿轨卡轨车、 胶套轮机车和无 轨胶轮车等。 2. 2 国外辅助运输现状 国外辅助运输设备的研究、 生产起步较早,德国 早在20世纪30年代就出现了卡轨车,并且井下辅 助运输系统解决的较好,研制和使用了统一标准的 辅助运输设备;英国辅助运输的特点是充分利用井 下已有辅助运输设备的潜力,大巷采用高速柴油机 车,上山采用无极绳绞车、 齿轨车或卡轨车,顺槽采 用无极绳绞车或胶套轮机车;美国和澳大利亚是使 用无轨胶轮车较多的国家,有一系列的无轨运输定 型产品;俄罗斯近十几年先后研制出绳牵引单轨吊 和柴油机单轨吊,带式输送机运人及无轨运输也有 一定发展;捷克由于其矿井巷道系统复杂,底板底鼓 严重,因此多采用柴油机单轨吊。 3 沙曲矿井辅助运输方式的确定 3. 1 辅助运输方式的选择 本着改扩建矿井辅助运输系统设计与新建矿井 辅助运输系统设计基本相同,且应充分合理地利用 已有设施的原则[1],结合国内外辅助运输的现状和 沙曲矿井开拓方式的实际情况,并通过对蓄电池式 无轨胶轮车和柴油机无轨胶轮车的比较,井下设计 选择柴油机无轨胶轮车辅助运输系统。 31111 柴油机无轨胶轮车 3111111 优点 a1 机动灵活、 单车载重量大、 爬坡能力强、 连续 运输时间长、 可一机多用,能适应多种辅助运输作业 的需要; b1 能够实现人员、 设备、 辅助材料从地面直达 工作面的连续运输,尤其在长距离运输及综采设备 搬家方面更能显示出灵活机动的优越性。如兖矿集 团济宁3号井创造出10 d安装一个综放工作面和 小班运输安装18架单台重量达24. 7 t液压支架的 记录[2]。 c1 运输系统简单,占用人员少,运营费用低。 3111113 主要缺点 a1 工作时噪声大,排出的尾气降低了矿井空气 质量,所以要求巷道的通风量大于250 m3/ min ; b1 要求巷道的断面大,对路面的要求较高; c1 需增设加油站、 车库和修理车间等硐室,一 次性投资较大。 31112 蓄电池式无轨胶轮车 3111211 优点 a1 运转、 行走灵活,机动性强; b1 车辆结构紧凑,占用井下空间相对较少; c1 蓄电池工作时,对井下生产作业环境无污染。 3111212 主要缺点 a1 车辆造价高,需要配备充电机; b1 功率较小,运输能力小,爬坡能力差,不能适 应特大件设备的运输。 3. 2 辅助运输设计 31211 设计依据 矿井形成8. 0 Mt/ a设计生产能力时,共布置4 个采区、4个综采工作面,10个综掘面,2个普掘面, 每天2班生产,每班运输7 h。根据矿井生产安排与 采掘进度,材料、 设备运输,考虑正常生产与工作面 安装、 搬家两种情况大巷铺底与工作面安装搬家错 开 , 人员运输以各工作地点人员一次运送到位为原 则,同时兼顾其它地点的工作人员运送。 3. 2. 2 辅助运输任务的确定 人员根据矿井劳动定员,最大班下井人员为 670人,其他人员按1. 1富裕系数考虑,人员工作地 点主要集中在各采区内。 矸石量根据矿井采掘接替要求,预计矸石量平 均为1 666. 7 t/ d。 正常生产时的材料、 设备主要包括锚杆、 树脂、 金属网、 混凝土料等,约200次/ d。 工作面安装、 搬家时的普通设备大约为200 t/ d。 运行速度借鉴其它矿区经验,重车在井筒中的 速度为8 km/ h ,在大巷中的速度为12km/ h ,在顺槽 中的速度为6. 5 km/ h ;空车的速度为19 km/ h ,间 歇时间为0. 3 h。 运行往返时间分重车和空车两种运行方式考 虑。经计算,从地面至北三采区工作面往返一次大 约需要1. 82 h ;从地面至南三采区工作面往返一次 大约需要1. 83 h ;从南三排矸井底至南三采区掘进 工作面往返一次大约需要1. 10 h。 3. 2. 3 车辆设备台数的确定 运人车辆台数根据井下工作人员工作地点远 近的不同及一次运送人员到位的原则,配备WCQ2 3C型人员运输车14辆。 运矸石车辆台数根据巷道掘进矸石量不稳定 的情况,设计选用机动灵活的WC8型无轨胶轮车, 设备台数按下式计算 N Q t/ TbQd 式中N 无轨胶轮车数量,台; Q 矿井每天出矸量,t/ d ; t 运矸车辆平均往返时间,h ; Tb 每天工作时间,h ; Qd 无轨胶轮车额定载重量,按8 t计。 则N 1666. 71. 1/ 148 16. 4台, 取17台。 材料、 设备运输车辆台数选用WCQ23A型无 轨胶轮车担负从地面到井下工作面的材料、 设备运 输任务。选用WC5型及WQC4J型无轨胶轮车担 负在工作面安装搬运支架时的材料、 设备运输任务。 设计配备WCQ23A型车10辆, WC5型车4辆, WQC4J型车4辆。 支架运输车辆台数按生产时矿井一翼两个综 采工作面搬家时间错开考虑,设计配备FBL220型 液压支架铲运机4台,912X型支架搬运机4台。 其他车辆台数为了掘进矸石装车和巷道清理、 平整及大件短途搬运的需要,配备SMV2B系列多 功能铲运机4台、 吊臂机3台、 管道机3台。 辅助运输车辆配备详见表1。 表1 辅助运输车辆配备表 序号名 称型号载重量/ t 外形尺寸 长/ m宽/ mm高/ mm 数量/辆功率/ kW 1人员运输车WCQ23C21人5 5001 8002 2001450 2排矸车WC887 8002 3701 8601785 3小型材料车WCQ23A34 7501 7501 9501075 4设备运输车WC554 5材料车WQC4J4 6支架铲运机FBL2202010 7502 2502 0504170 7支架搬运机912X259 5002 1261 8804112 8多功能铲运机SMV2B系列46 2002 0002 096470 9吊臂机26 2002 0002 070365 10管道机26 2002 0002 096365 92第3期 朱 涛改扩建矿井辅助运输方式的选择 4 结语 a1 胶轮车运输是当今最先进的辅助运输方式, 它从根本上克服了传统的辅助运输方式所存在的用 人多、 设备多、 事故多、 费用高、 效率低等种种弊端, 为高产高效矿井建设提供了强有力的保证。 b1 由于井下辅助运输关系到矿井的开拓布置、 效率和效益,因此,应根据改扩建矿井本身的具体条 件,选择合适的辅助运输方式,以达到提高矿井的经 济效益的目的。 参考文献 [1] 张荣立,何国纬,李铎.采矿工程设计手册[M].北京煤炭工业出版社,2003 3089. [2] 张军工.立井无轨辅助运输技术研究与应用[J ].煤炭工程,2004 ,7 12214. The Choice of Auxiliary Conveyance s to the Re and Extension of Coal Mine ZHU Tao1,ZHANG Feng2qiang2,XU Ji2guang3,ZHAO Li2ke4 1. College of Mining Engineering of TUT ,Taiyuan 030024 ,China ; 2. The Yunhe Jail of Shandong Province ,Weishan Shandong 277606 ,China ; 3. The Jining Jail of Shandong Province , Jinxiang Shandong 272200 ,China ; 4. The Yitai Group of Inner Mongolia ,E ’erduosi Inner Mongolia 017000 ,China Abstract The concept , characteristics and the domestic and international present conditions of auxiliary conveyance were simply introduced. According to the expand ways of the renovation and expansion project in Shaqu coal mine ,which chose the diesel engine trackless rubber2tyred lo2 comotive as its auxiliary conveyance , the type of the equipments was chosen. This paper has some important consult value to the choice of the auxiliary conveyance s to the similar renovation and expansion of coal mines. Key words auxiliary conveyance ; diesel engine trackless rubber2tyred locomotive ; renovation and expansion of coal mines 本文责任编辑 刘大为 上接第27页 Application of High2pressure Shotcreting Technique in Water2prevention ZHANGShou2kui Yuanbaoshan Safety Inspecting Station ,Chifeng Neimenggu 024076 ,China Abstract From the influence of fracture ,a drainning draft in yuanbaoshan open mine was damaged and lost its capability. A high2pressure shotcreting technique was used to get good water2preven2 tion result. Key words open2pit ; dredge drainning draft ;high2pressure shotcreting 本文责任编辑 刘新光 03山 西 煤 炭 第26卷