水峪煤矿井下运输系统及巷道布置的改进.pdf

水峪煤矿井下运输系统及巷道布置的改进 重庆煤炭设计研 究院徐今立万祥福 内容提要水峪煤矿扩建井设计改革的主要内容是谋炭愉送改用胶带 、 辅助运 输改用柴油机车牵引单轨吊 。 按照胶带 、 单执吊运愉的要求 , 改革巷道 布笠 , 井巷 工程童比原设计减 少 。 设计改革后的运输系统及巷道布王简 单 , 有利于矿井 生产 。 水峪矿井位于 山西省孝义县 , 隶属汾西 矿务局 。 矿井原设计生产能力万 , 扩建 后生产能力万 。 矿井扩建始于年 月 , 年月建成投产 。 年为贯彻 原煤炭部 “ 改革矿井开拓部署 ” 和 “建设现 代化矿井 ” 的决定 , 我们对水峪矿井下运输 系统及巷道布置进行了改革 。 一 、 矿井签本情况 水峪矿井扩区 旺家垣井田位于水峪 井田南面 , 井田内地质构造简单 , 短轴褶曲 发育 , 煤层倾角。 。, 主要含煤地 层为石 炭系太原群 、 下二叠系 山西组 , 煤层距地表 深度 , 浅部号煤层大部分被小煤 窑采空 , 主要可采煤层三层 , 号煤层平均 厚度 , 直接顶为坚硬的石灰岩 , 厚度 孙 , 底板为厚的泥岩 , 、 号 煤层合并为一层 , ‘平均厚 , 顶板为 号 煤层底板 , 底板为粘土质泥岩 , 遇水膨胀 。 , 煤层瓦斯含量小 , 属低沼气矿井 , 煤尘有爆 炸危险 , 煤层有自然发火倾向 。 二 、 原设计 方案简介 原设计扩建井采用斜井开 拓 , 以 ’一个水平开 发全井田 , 井筒由西向东开凿 , 主井为胶带斜井 , 副井为串车提升斜井 , 主 要运输大巷布置在煤层底板奥陶系 石灰 岩 中 , 大巷采用底卸式矿车运煤 , 采区运煤 采用胶带输送机 , 矿井辅助运输采用固定 式矿车 。 扩井扩建达到设计产量时共布置两 个采区五个工作面 , 其 中号煤层布置三个 高档工作面 , 、 号煤进行分层开采 , 在 上分层布置两个综采工作面 , 见图 。 年 , 原煤炭部将水峪矿井列为第一 批现代化矿井以后 , 我们对扩建设计进行了 全面的分析 。 当时主 、 副斜井井 筒 均已 ‘ 施 工 , 井底车场巷道也掘进了一部分 , 设计能 够变更的范围仅限于井下运输系统及巷道布 置 。 经过分析认为 , 原设计存在以下问题 煤炭运输环节多 。 主斜井及采区采 用胶带运输 , 大巷采用底卸式矿车运输 , 使煤炭运输不连续 、 环节多 、 调车复杂 , 不 利于生产管理 。 辅助运输没备落后 。 矿井辅助运输 采用矿车 , 倾斜巷道用纹车提升 , 沿煤层 布置的运料 、 运煤顺槽是用多台小纹车接力 或对拉牵引 , 各种型号小绞车近台 。 可以 预见 , 随着生产发展和巷道的增多 , 小纹车 的使用数量会越来越多 。 显然 , 辅助运输环 节多 、 效率低 、 劳动强度大 、 事故多 、 管理 困难 , 采掘机械化程度越高 , 这一矛盾则更 加突出 。 。 深井的壁后充填尚不过 关 。 目前在 芦岭东风井采用内注浆管进行壁后注浆的办 法 , 效果良好 , 今后应在深井中进一步试用 并逐步完善 。 器 一一硼麒 麟 卜一 一刹名 一一一生辫翻遨 小小一二诬一 , , , , , , , , , , , , , , 卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜 , , 扩扩一 、、 , , , , , , , , , , , , , , , , , , 食食食食食食食食食食 丈正夕州 州州州州」」」」」」 公公汤一尸产产产产产产产 尸尸 一一一奋二 二一 创创 目 , 一一 ⋯补补 ‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘⋯ ⋯ 少少下 下 百百目困困一后后 罚罚罚 比比鞠毅琳威二月 月 魂魂魂魂魂 材材材材 留留 曰口口口口 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 一一一一一一一一一一一一一 ’’ 乙乙撰娜 津跳广 ““““““““““““““““““““““、一一甲,,、 , 一一一一一一一一一一 , , , ‘ 一一, ,护,, 「「「叫月搔到腼 月月尸一湘 澎翼广 『『戛 夏夏若 若若 尸 灵灵 泛泛泛 轰轰轰轰 念念 ⋯⋯⋯ 噪二 架当当当当当当当当当当当当当当犷 犷犷犷犷犷犷犷犷犷犷犷犷 聆聆郎陌润 呻呻呻 习习 门门门门门门门门 咧咧 队队队队队脚 一、 ‘州 么邵邵 「「「 图改革前巷道布置图 巷道布置复杂 、 井巷工程量大 。采用 矿车担负大巷煤炭和辅助运输 , 虽然设备投 资省 , 但为适应矿车运输的要求 , 必须在煤 层底板奥陶系石灰岩中布置运输大巷及环形 井底车场等 , 采区内还要设装车站 、 轨道上 山 、 采区车场等 。 井巷工程量达 , 万 吨掘进率达 。 三 、 设计改革方案 设计改革中 , 针对井下运输系统及巷道 布置存在的问题 , 在以下几方面进行改进 。 水峪矿扩建井面积不大 , 地质条件 好 、 煤层倾角平缓 , 适合胶带运输 。为此取消 原设计底卸式矿车 , 煤炭运输全部采用胶 带 。从 主斜井到采区集 中运输巷 , 根据各环节 能力选用 、 型钢绳芯强力胶带输送 机 , 采区顺槽选用可伸缩落地架 胶 带输送 机 , 实现全矿井运煤系统连续化 。 针对号煤层底板泥岩有底鼓现象 及井下辅助运输量小的特点 , 矿井辅助运输 选用柴油机车牵引的单轨吊运输系统 , 从井 底车场到各采掘工作面 , 经过运量和牵引计 算 , 选用台 一 和台 一 型机 车及配套设备 , 取消原设计用矿车做辅助 运输的方式 。 按照胶带 、 单轨吊运输的要求 , 结合 主 、 副井井筒及井底车场部分巷道已施工的 实际情况 , 采用多做煤巷 、 少做岩巷的办法 , 重新布置井下运输系统 巷 道 。 首先 , 取消 水平东西两条布置在底板岩石中的运 输大巷 , 结合水峪生产井以后延深到二水平 生产时的需要 , 统一布置胶带运输系统的巷 道 , 使主斜井与采区胶带系统接成一体 , 其 次 , 简化井底车场和确室布置 、 取消采区装 车站 , 保 留运输石门改作单轨 吊运 输石门 , 第三 , 取消 由大巷至采区各区段间 作辅助提升的轨道上山 , 平行于采区集中胶 带巷 、 采区回风巷 , 在号煤层 中增开一条 单轨吊运输巷 , 并以倾角为 ,的单轨 吊上 山与单轨吊石门相连接 , 使 井底车场 到采区采掘工作面构成完整的 单轨 吊运输 系统 。 经过改革后的巷道布置及运输系统 , 实 现了煤炭运输 、 辅助运输连续化 、 机械化 , 提高了矿井生产效率 , 矿井井巷工程量仅有 , 比原设计减少巷道 , 其中减 少岩巷 伽 。 井巷工程总投资从原 设计 万元下降到万元 , 减少 万元 。 矿井运输系统设备包括铺轨投资 由原设计万元增加到万元 , 增 加投资万元 。 用井巷工程减少的 投资 与设备增加的投资相抵 、 还减少投资 万元 。 改革后的巷道布置方式见图 。 四 、 几点体会 采用新型辅助运输设备有利于提高 矿井运输效率 。 “七五” 期间国家重点引进 试制的柴油机车牵引的单轨 吊 、 齿轨车 、 卡 轨车等新型辅助运输设备 , 克服了电机车牵 引矿车运输系统只能水平运行的缺点 , 为减 少矿车运输环节 、 提高运输效率 、 改变辅助 运输落后状况创造了有利条件 。 水峪矿扩建 井辅助运输采用柴油机车牵引单轨吊后 , 辅 助运输实现了机械化 、 连续化 。 井下支护型 钢 、 锚喷材料及各种机电设备等 , 均可直接 运送到所需地点 , 液压支架及采掘机械可整 体运送 , 工人乘单轨吊人车可直接到采掘工 作面 。 改革巷道布置 , 扩大胶带机的使用范 围 。 过去在选择大巷方式时 , 因受胶带运输 投资多 、 运费高的影响 , 往往采用电机车运 输 。 由于胶带和电机车运输生产经营费用指 标中未包括辅助运输和巷道折旧 , 在井下辅 助运输和巷道布置方式发生根本性变化后 , 用原有的费用指标计算比较运输费用 , 就不 能客观地 、 真实地反映变化后的经济效果 。 经过对水峪矿扩建设计改革前后的比较 , 我 们认识到煤炭采用胶带运输 , 沿煤层布置主 要运输巷道 , 可减少井巷投资 , 生产中开拓 接替容易进行 , 运输系统简单 , 为矿井增产 、 提高工效创造了条件 。 这些不是简单地计算 运输设备投资和生产经营费用就能比较确定 的 。 因此 , 在条件好的矿井设计中 , 改革巷 道布置 , 扩大胶带输送机的使用范围 , 无疑 是有利矿井生产 的 。 提高井下运输系统机械化程度 , 有利 厂厂尸 匕 ’ 入入入入入 甲 「「「「「「 尸尸 卜一一一一一 一一一专一 气气气气 侧吹吹 协协协协协协 、 兄砚砚 娜 , , , 术术 呱烹烹 「「 大了了了了 态态 ‘‘万 一一麟粼羽 羽羽羽羽羽羽羽羽羽羽羽羽羽羽羽羽羽 翔 韶散男绘奢奢奢 一一下 石 币币落 落日 日雀裁架尹竺竺二又六六对 对巧巧 黔黔 搏搏叹缚 一 匕匕 缪缪缪缪缪 洲洲 士 要偿笋竺竺竺竺竺竺竺 一一嘿器婚攫 攫 竺生扭里里里 罗脚脚一去去诺 诺 脚脚 污污污污污污污污污污污污污污污污污污污污污污污污污污污污污一洲梦臼甲目目仓 日 立叮 ,止吸月 【【【【 越越鬓鬓霎 罗” ””” 纂罪罪黝黝 ’ 毙毙毙毙毙 连一 一蟹胜毋硕硕 爹爹广 广 ‘鲤鲤 闷闷闷一一 来 蒯 梢梢梢 物机巷 巷巷巷巷 箱箱箱箱箱箱箱箱箱箱箱箱箱箱箱箱箱箱箱 竺竺竺竺竺竺竺竺竺竺竺竺竺竺竺竺竺竺竺 。 匡乓 班班班 宗宗 刊刊 担担 创创创 叮 了了 勺勺 必 目巡巡 一一 到到 琶琶 一 尹尹谐谐谐 越越 一一 ‘二二一一一一一一一一一一一一一一一一一一一 怡妄 己 己七 言司 司司司司司司 曰曰曰曰四四图 图图图图图图 月月月 少少 产产 子子子 动动 门门门 卜卜 区 兰兰兰 史史史史史史史史史 一一 了 “““ 卜卜卜卜卜卜卜卜卜 图主要运愉巷道布置示意图 于减少井巷工程量 。 矿车运输不 仅效率低 , 而且必须在煤层底板 岩石中开拓一系列为矿车服务的 岩石巷道 , 如大巷 、 井底车场 、 装卸车站 、 采区车场及确室等 。 矿井生产期间每年仍需掘进大量 的接替岩石巷道 , 歼石运输量大 , 辅助运输费用高 。 而采用现代化 运输设备 , 改革巷道布置 , 不仅 可以提高井 下 运输系统机械化 程度 , 而且还有利于减少井巷工 程量 。 如煤炭运输胶带化 , 不同 标高的胶带运输巷用煤仓联系 , 既可减少中转环节 , 又可减少采 区装车站及车场巷道 , 胶带运输 大巷进入井底车场 , 勿需考虑运 煤的空 、 重车线及调车线等车场 巷道 , 从而简化了井底车场及确 室布置 。新型辅助 运输设备 , 如单 轨吊车、齿轨车等 , 具有爬坡 、 连续运输的能力 , 从而 可以减少采区车场 、 轨道上山 、 绞车房碉室及联络巷 等岩石巷 道 , 节省大量的井巷工程费用 。 显然 , 把节 省下来的井巷投资用于提高运输系统机械化 程度是有益的 , 特别是在条件好的大型或特 大型矿井中 , 采用现 代化的运输设备 , 其优 点更加突出 。 因此 , 在构造简单的近水平和 极缓倾斜煤层条件下 , 中 、 大型矿井应考虑 煤炭运输采用胶带机 、 辅助运输采用单轨 吊 车或齿轮车等新型设备 。 采取有效措施减少辅助运输量 , 是实 现辅助运输机械化的关键 。 大型或特大型矿 井设计若仍沿用过去底板岩石巷道的传统开 拓方式 , 则矿井生产期间必然掘进大量的岩 石巷道 、 半煤岩巷道 , 矿井研石运输量高 , 辅助运输繁重 。 如一个设计能力 为万 的大型矿井 , 辅助运量按原煤产量的考 虑则为万 , 相当于一个中型 矿井全年 的原煤产量 。 近年来研制的单轨吊车 、 齿轨 车等新型辅助运输设备 , 虽然具有运输连 续 、 爬坡能力强等优点 , 但运输能力有限 , 如 一 型单轨 吊车运行速度不超过 , 额定载重不超过包括主机 自重 。 显 然 , 这些新型运输设备受运行速度 、 载重量 的限制 。 因此 , 在设计中采取有效措施减少 辅助运输量 , 是实现辅助运输机械化的关键 。 在水峪矿扩建井设计改革中 , 我们首先 改革了巷道布置 , 采取 “ 多做煤巷 、 少做岩巷 ” 的原则 , 将主要运输巷道改为沿煤层布置 , 生产 中不再掘进岩巷 , 其次掘进煤全部改用 胶带运输 , 并实行分流运输扩另外巷道支护 采用型钢支架和锚杆支护 , 进一步降低支 护材料的运输量 。 通过上述一系列措施后 , 辅助运输量下降了 , 为采用辅助运输 创造了条件 。 现 代化的辅助运输设备最大优点是在重 载条件下具有连续爬坡的能力 , 对于不 同类 型的辅助运输设备 , 由于结构形式与功率不 同 , 其运载能力和爬坡能力也不相同 , 但不 管采用那种设备 , 当运行坡度越大 , 有效载 荷就越小运行速度也越慢 , 运输能力也相 应受到限制 。 因此 , 设计上控制运行线路坡 度也是实现辅助运输机械化的一个很重要的 因素 。 沪 户 ,勺尹 一 目‘ 、曰一 一 产 尸一 ‘ ,尸 、一 洲一洲 声一甲 、‘ , 、 一一 别 尸,一 ,户、尸、 沪 户、 目一 户、 一 ‘、产月一洲、 、 目 一一、户、 沪响产 尸子 ,一 户确目创 新疆煤矿设计院 实行设计项目经济 负责人制 长期以来 , 工程项目建设决算超预算 , 预算超概算的现象十分普遍 , 导致基本建设 投资管理严重失控 。 为提高基本建设的投资 效益 , 克服 “ 三算两超 ” 现象 , 根据 “煤炭 设计经济预算工作会议纪要 ” ‘ 的精神和要 求 , 深化设计单位投资管理体制改革和推行 全面质量管理的需要 , 提高概预算工作 质 量 , 新疆煤矿设计院于今年月起建立经济 项目负责人制 。 经济项目负责人制 , 就是从项目初步设 计收集资料开始 , 到概算编制审批 、 预算编 制会 审 、 台帐管理 。 工程结算会审 、 直至项 目竣工后投资考核 , 整个建设过程由项目经 济负责人对投资实行管理 。 “项 目经济负责 人制 ”规 定了项 目经济负责人的人选要求 、在 设计中的地位 、 作用 、 职责范围和工作标准 。 目前 , 我院所有工程设计项目都配备了 经济负责人 , 从深入建设现场搜集掌握编制 概 、 预算的基础资料 , 确保基础资料的可靠性 和科学性 , 到设计过程中的 “ 三环节 ” 管理 , 施工图预算编制和会审 , 施工图设计阶段推 行限额设计 , 对正在施工的工程控制建设标 准和项目 , 根据实际科学地解决目前概算指 标和预算定额的脱节现象等一系列做法和具 体措施 , 以确保设计阶段有效控制工程造价 。 新疆煤矿设计院试行 “ 项 目经济负责人 制 ” 主要是设计单位内部的管理 , 要真正取 得实效 , 还需建设单位 、 施工单位 、 建设银 行多方面的 , 协调 配合 , 和各方面作出 努力 。 新疆煤矿设计院汪士林