关于煤矿井下辅助运输系统的优化

吕建峰

（山西省煤矿安全监察局吕梁监察分局，山西 吕梁 033000）

1 某矿现有井下辅助运输系统

某煤矿是一座60年的大型矿井。近几年，实际原煤产量已达500万t，矿井生产过程已经实现可采煤综合机械化。在生产过程中，使用世界先进水平的电力牵引综采设备替代原有高档普采设备，使采煤综合机械化上了一个新的台阶，采、掘综合机械化达到100%。煤炭运输从采煤工作面运输至井底煤仓，然后再运输到地面主运输系统，已经全部采用了带式输送机，并采用集中控制系统。然而，井下辅助运输系统发展相对缓慢，仍采用传统的运输方式，与矿井的其他现代化系统不相适应，已成为制约煤矿现代化建设的薄弱环节。

由于矿井开采深度和开采水平数量的增加，辅助运输系统环节也趋于增多，目前矿井辅助提升运输方式：在副斜井井筒和轨道运输大巷中采用架线式电机车牵引运输，在采区轨道运输上、下山中采用调度绞车牵引矿车，采区集中轨道巷采用调度绞车牵引矿车，采煤工作面回风顺槽采用调度绞车牵引矿车；掘进工作面辅助运输采用调度绞车牵引矿车。全矿井共2个采区，平均每个采区使用调度小绞车约20台，辅助运输系统环节复杂，效率低，人员占用多，整体水平仍然停留在二十世纪七八十年代。

2 辅助运输系统改造的必要性

目前矿井所采用的辅助运输系统，具有矿井使用设备多、占用人员多、转载环节多、安全隐患大、劳动效率低等缺点，而且不能适应工作面的快速撤除与安装的要求，成为各生产环节中最薄弱之处，从而严重制约着矿井高产高效建设的顺利发展，直接影响了矿井生产效率的提高和技术经济指标，已经严重不适应现代化矿井发展的要求。

1）影响原煤生产人员的效率，制约了矿井经济效益的提高。近几年，随着科学技术的发展，在煤矿行业中已经广泛应用计算机技术、自动控制技术、网络技术等，煤矿采掘与监控自动化、信息化水平得到了大幅提高, 主要运输系统工人数量大幅减少，使矿井和采煤工作面主要生产技术指标大幅度提高。辅助运输系统人员也有所减少，但辅助运输系统工人数量减少比例较小，这是由于矿井辅助运输方式落后，运输环节多，劳动效率低，减员困难。近年来，随着全国人均工资的增加，工人工资所占比例在吨煤成本中逐年增大，成为降低吨煤成本的重要因素之一，可见，辅助运输系统是影响矿井提高生产人员效率、提高经济效益的主要因数之一。

2）制约矿井安全生产条件的改善。煤矿辅助运输是矿井生产系统的重要组成部分之一，具有运输系统长、涉及面广、环节多的特点。据统计，我国煤矿的运输事故占矿井事故总数的18%左右，因此，优化改造辅助运输系统，提高辅助运输系统安全性是一项非常重要的工作。调度绞车运输是目前大多数矿井采用的辅助运输方式，然而据有关资料统计表明，调度绞车运输近几年虽然在安全设施及安全保护等方面不断加大投入，但收效甚微，在顶板死亡事故在采煤工作面实现综合机械化大幅度降低后，调度绞车运输死亡事故同比已超过顶板死亡事故的比率。

3）影响工作面接替及综采设备利用率的提高。该矿井1个综采工作面从地面运输设备至采煤工作面一般需安装包括调度绞车等运输设备约20部，安装工期平均约需30 d，用工约3 500个，综采设备周转率为54.8%。每安装和拆除1个综采工作面各需1个月的时间。综采工作面设备运输安拆所占比率为24%，严重影响工作面接替，制约综采设备周转率的提高。

3 矿井辅助运输系统的改造

在生产实践中，目前所采用的辅助运输方式，已经制约了矿井的安全生产和经济效益[1-3]， 不能适应当前生产要求。例如，在工作面回风顺槽安装了1部无极绳连续牵引车，替换绞车10台，有效减少运输环节及人员配置。辅助运输系统的改造是一项系统工程，必须从矿井生产的全局出发，统一规划，综合治理。为此必须解决下几个问题：优化开拓布局与开采布署，做到合理集中生产，减少回采工作面和掘进工作面的搬家次数，减少辅助运输环节；改变矿井巷道的支护方式，采用锚杆支护，减少架棚支护时所需支护材料的品种、规格和数量，从而减少井下矿车的运输量；制定辅助运输现代化的改造计划，加快辅助运输发展的步伐，同时加大与科研单位联合开发的力度，采用性能可靠、价格合理而且适应本矿生产条件的辅助运输设备。

4 矿井辅助运输系统的优化

根据工作面回风顺槽无极绳连续牵引车的应用，使矿井现代化辅助运输系统的改革积累了一些经验，但从总体上来讲，还处于起步探索阶段，为使负责运输适应现代话矿井的生产要求，必须继续进行优化，坚持统一规划、全面部署，先试后推，由点到面；因地制宜，新老矿井、新老采区、厚薄煤层区别对待的原则的原则。本矿主要大巷和主要采区巷道已经基本完成，结合煤矿的实际情况，该矿井优化改造辅助运输系统采取以下方案，大幅度减少辅助运输过程中占用的人员和设备[4]。

1）主要运输大巷及采区。主要运输大巷及采区装备防爆柴油机车，大巷全部取消架线式电机车。防爆柴油机车具有使用范围广，机动灵活，爬坡能力高的特点；牵引力大，连续运输能力强，动力补充迅速；与现有的运输系统兼容性高，改造工程量小，成本低，安全及可靠性高。

2）在薄煤层采区巷道中，装备无极绳连续牵引车代替小绞车。无极绳连续牵引车具有操作简单，可靠性高，适应性强，用途广，系统布置灵活，配置方便，并可实现巷道水平转弯运输。无极绳连续牵引车是替代传统小绞车接力、对拉运输方式，实现重、轻型液压整体支架和矿井各种运输的一种比较理想的运输装备。

3）装备架空乘人装置实现人员运输。在二水平二采区轨道下山是联系一水平与二水平的主要行人通道，为了提高劳动效率以及保障运输安全，在二采区轨道下山装备架空乘人装置。架空乘人装置运行速度适中，乘人离地距离不高，具有运行安全可靠、上下人员方便、随到随行、投资费用低、动力消耗小、操作简单、便于维护、所需工作人员少和运送效率高等特点，是一种新型的现代化煤矿井下人员输送设备。

5 结语

针对该矿的辅助运输问题，该矿制定实现辅助运输现代化的改造计划，在主要运输大巷及采区装备防爆柴油机车；在薄煤层采区巷道中，装备无极绳连续牵引车；在主要行人通道中装备架空乘人装置等措施，有效解决了辅助运输系统占用设备多、人员多，转载环节多，安全隐患大，劳动效率低等难题，适应现代化矿井生产的需要。

[1]姜汉军. 矿井辅助运输设备[M]. 徐州:中国矿业大学出版社, 2006.

[2]高峰. 煤矿井下辅助运输系统设计方法与智能调度研究[D]. 青岛:山东科技大学, 2011.4.

[3]高贵军.煤矿辅助运输关键技术与装备的研究[D]. 太原:太原理工大学, 2004.5.

[4]倪兴华.安全高效矿井辅助运输关键技术研究与应用[J]. 煤炭学报,2010(11):15.