清水营煤矿回采顺槽长距离运输方式选择

摘 要：清水营矿辅助系统的能力不足严重制约了矿井井巷工程的开拓，尤其是回采巷道的运输问题尤为突出，往往是前面掘进后面起底，严重影响工作面单进水平，为了规避巷道底臌给掘进施工带来的影响，选择运输方式尤为重要。连续牵引绞车运量大，性能可靠，但是对底板的要求高，单轨吊系统不受巷道底板影响，但是连续运输能力小，故障率高。

关键词：长距离运输；连续牵引绞车；单轨吊

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.081

0 前言

清水营煤矿处于宁东鸳鸯湖矿区，地质赋存条件复杂，岩体节理与裂隙发育，富含水，先期开采的11采区二煤即属于三软煤层，二煤顶板为泥质砂岩含水层，岩石松软易风化，极易发生冒顶，底板为泥质砂岩，遇水易膨胀，煤层硬度系数低，属典型“三软”，随着矿井大力开发，采取巷道运输距离逐步增加，由首采工作面的不足1000m到现在的2800m回采巷道，同时软岩条件下的巷道维护与长距离运输问题已变得日益突出，并成为影响和制约清水营煤矿产量的重要因素之一。

1 辅助运输系统现状

清水营煤矿初步设计中运输方式采用有轨系统，在近十年的摸索中发现了许多问题及弊端，同时也取得了一些经验，清水营煤矿也在有轨及无轨辅助运输系统进行了尝试。清水营煤矿在有轨辅助系统采用了轨道矿车辅助运输及单轨吊辅助运输系统；在无轨辅助系统主要尝试使用了胶轮车为主。由于清水营煤矿主要大巷设计在二煤顶底板中，二煤顶板为粗粒砂岩，含水层，岩石易软化，强度低、坚固性差，为不稳定性岩层，底板以泥岩为主并且具有膨胀性，岩石中的主要矿物成份为伊利石、绿泥石，岩石强度较低，抗水、抗风化能力差，岩石坚固性差，属软弱类底板。在无轨运输系统使用中发现，巷道底板变形严重或受巷道淋水影响，混凝土地坪极易破坏，造成胶轮车无法使用，并且二次维修量极大。所以在没有有效解决巷道底板底臌技术难题前，清水营煤矿回采巷道不易大量使用胶轮车系统。

2 运输方式的选择

经过长期的摸索后认为，清水营煤矿目前比较适宜的顺槽运输方式为有轨系统的连续牵引绞车和单轨吊系统，现就以110206工作面回风巷为例对连续牵引绞车与单轨吊系统做一简单分析：

方案一：连续牵引绞车系统

需要布置连续牵引绞车硐室及错车场，错车场长度45m巷道，高度3.9m，宽度5.2m，断面积为17.4㎡。除错车场外，其余巷道高度3.4m，宽度4.2m，断面积为12.8㎡。设备布置详见断面图1。

方案二：单轨吊机车系统

需要布置单轨吊机车换装硐室，换装硐室长度40m，高度5.2m，宽度4.2m，断面积为20.4㎡。除换装硐室外，其余巷道高度4.2m，宽度4.2m，断面积为16.2㎡。设备布置详见断面图2。

3 运输方案比较

3.1 技术方面

布置连续牵引绞车、布置单轨吊机车均可以实现。

3.2 安全可靠方面

单轨吊轨道吊挂在顶板重新施工的锚杆上，根据110205工作面回风巷使用单轨吊经验，有两处共4根锚杆在运输支架时被拔出；单轨吊机车故障率高、配件价格昂贵，部分配件为进口配件，进货周期长；我矿无相关维修人员，一但发生故障，只能请厂家技术人员到矿维修，严重影响生产，连续牵引绞车比单轨吊更安全、更可靠。

3.3 工程量及工期方面

回风巷总长度2590m，方案一掘进出渣总方量为3.3万方，其中，错车场段，长度×断面积=45×17.4= 783m³；其余段：长度×断面积=（2590-45）×12.8= 32576m³；

方案二掘进出渣总方量为4.2万方，其中：换装硐室段，长度×断面积=40×20.4= 816m³，其余段：长度×断面积=（2590-40）×16.2= 41310m³；

方案一中错车场长度、断面积、施工难度及工期与方案二中换装硐室基本一致；

方案一中除错车场外其余长度为2545m，巷道高度3.4m，宽度4.2m，断面积为12.8㎡；方案二中除换装硐室外其余长度为2550m，巷道高度4.2m，宽度4.2m，断面积为16.2㎡。方案一工期为2545/300=8.5個月，方案二工期为2550/240=10.6个月。

3.4 经济方面

设备投资费用（连续牵引绞车购置费用160万元，单轨吊机车购置费用860万元）不作经济比较，设备由集团统一调拨。

方案一回风巷断面积为12.8㎡，延米单价为0.99万元，方案二回风巷断面积为16.2㎡，延米单价为1.26万元，方案一回风巷工程造价为（2590-45）×0.99=2520万元，方案二回风巷工程造价为（2590-40）×1.26=3213万元。

方案一设备维护费用15万元，方案二设备维护费用40万元，

方案对比归纳如表1。

综上所述，方案一工程量小，工期合理，设备易于管理，有利于生产接续。建议采用方案一，110206工作面回风巷布置连续牵引绞车。

作者简介：张世库（1971-），从事矿井建设技术管理工作，有丰富的现场施工管理及技术管理经验，对矿井系统优化及改造有丰富经验。

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