新建矿井取消井底煤仓的利与弊

赵志儒

(山西煤炭运销集团马家岩煤业有限公司，山西太原030303)

·专题综述·

新建矿井取消井底煤仓的利与弊

赵志儒

(山西煤炭运销集团马家岩煤业有限公司，山西太原030303)

随着现代化矿井建设的不断推进，优化矿井设计，简化煤炭运输环节是减少煤矿事故的有效方法。本文从采煤工艺、掘进工艺、带式输送机现代化技术装备和安全的角度，分析了取消井底煤仓的原因，在减少煤炭运输环节的基础上，保证了矿井运煤系统的连续性，有利于矿井建设，避免了施工和使用井底煤仓过程中发生的安全事故，同时减少了矿建工程量和投资成本。指出对地质条件复杂和运输环节复杂的小型矿井不建议取消井底煤仓。

新建矿井;井底煤仓;运输

1 井底煤仓概述

井底煤仓有仓帽、仓身、斗仓3大部分组成，分为倾斜式和垂直式两种，主要用于井下煤炭的临时储存，是井下煤炭运至地面过程中的转载硐室。井底煤仓结构形式与开拓系统布置方式、井下装载方式等因素有关。煤仓容量与井下运输方式、井筒提升设备布置形式、数量等有直接关系。井底煤仓应尽量布置在围岩稳定、岩性较好、不穿越富含水层、易于维护的部位，以达到施工方便、安全、快速的目的。在中硬以上岩层内煤仓的支护采用锚喷支护或素混凝土支护，在软岩层或煤层内煤仓的支护采用钢筋混凝土支护。井底煤仓使用年限同矿井的服务年限一样，周围巷道关系较为复杂，结构设计与质量要求较高，施工工艺较复杂。

2 新建矿井取消井底煤仓原因

过去，由于采掘工艺的落后、矿井运输环节复杂、运输能力较小等原因，必须依靠多个采煤工作面同时生产，才能保证矿井生产能力，设置井底煤仓作为煤炭运输中转，对运输系统起到一个缓冲作用。随着煤炭工业现代化生产水平的日益提高，矿井开拓部署的不断改革，管理水平的不断提高，采掘工艺和装备的发展，尤其是综采的全面推广和应用，矿井运输设备的不断改革，回采工作面单产水平大幅度提高，国内已出现了年产数百万吨级，甚至千万吨级的超级回采工作面。布置高产高效工作面，一个矿井一个回采工作面达到矿井设计生产能力。矿井生产装备机械化，使井底煤仓在煤炭运输系统中的地位越来越弱，甚至影响矿井安全生产。取消井底煤仓，自工作面采出的原煤经运输巷带式输送机→上(下)山带式输送机→大巷带式输送机→井筒强力带式输送机→地面带式输送机→筒仓，减少了煤炭运输环节，保证了矿井运煤系统的连续性，主要表现在如下方面:

1)掘进工艺由过去的打眼放炮落煤、人工装煤、矿车运输，至耙岩机装煤、矿车运输，再至耙岩机装煤、皮带运输，转变为掘进机落煤、转载机装煤、连续皮带运输，实现了落、装、转、运连续作业。简化了掘进工序，提高了工效，掘进工作面月单进水平得到了大幅度提高。

2)采煤技术不断发展，从爆破采煤工艺，到普通机械化采煤工艺，再到综合机械化采煤工艺(综采放顶煤工艺和一次采全高采煤工艺)，采煤工作面全部生产工序，如割煤、运煤、工作面支护和采空区处理等过程都实现了机械化连续作业。采煤技术的进步大幅度降低了劳动强度，提高了回采工作面月单采水平。

3)带式输送机具有连续运输生产能力大、操作简单、容易实现自动化、装卸载附属设备少等特点，已成为煤矿井下煤炭运输的主要工具。带式输送机的种类有普通带式输送机、可伸缩式带式输送机、钢丝绳芯带式输送机、大倾角带式输送机。带式输送机正朝着大功率、长距离、高速度方向发展，同时带式输送机的安全监控技术与自动化技术的发展，确保了带式输送机运行的安全可靠。单机总功率达到5 000 kW，输送长度达到10 km，运量超过5 000 t/h，运行速度超过5～6 m/s的带式输送机已经在煤矿得到实际应用。

3 新建矿井取消井底煤仓利弊

《山西省煤矿建设标准》第七十五条提出:主要运输大巷煤炭运输方式应优先选用带式输送机;矿井宜布置井底煤仓，建设规模3.0 Mt/a及以上的大型矿井可采用带式输送机从回采工作面至地面的连续运输。山西煤炭运销集团提出各生产矿井、建设矿井应尽量对运煤系统进行优化，减少运输环节，取消井下各类煤仓(立井提升的井底煤仓除外)。

3.1 新建矿井取消井底煤仓利端

1)减少煤炭运输环节，杜绝因井底煤仓而发生的安全事故。

井底煤仓施工难度大、工期长，需要做好“一通三防”和顶板安全工作，特别是爆破安全工作。取消井底煤仓后，存在如下优势:a)杜绝了施工期间的各类安全事故。b)杜绝了由于管理过程中存在缺陷，造成大块煤、杂物、水等进入煤仓，发生煤仓堵塞、涌仓和跑仓事故。c)杜绝了因施工工程质量不达标、地质条件发生变化、使用年限长等原因，造成煤仓垮塌事故。d)杜绝了因清理煤仓而发生的各类安全事故。e)减少了通风环节，杜绝了因煤仓上部通风不良，造成的瓦斯积聚现象。

2)取消井底煤仓，减少了矿建工程量和投资成本。

根据《煤炭工业矿井设计规范》，井底煤仓的有效容量计算公式:Q=(0.15～0.25)A．其中Q为井底煤仓有效容积，t;A为矿井设计日产量，t;0.15～ 0.25为系数，大型矿井取小值，中型矿井取大值。对于大型矿井，井底煤仓临时存储能力是日产量的1/7;对于中型矿井，井底煤仓临时储存能力是日产量的1/4．取消井底煤仓，不会对矿井生产能力造成影响。以山西煤炭运销集团马家岩煤业有限公司90万t/年为例，取消井底煤仓后，减少井巷工程量135 m，其中主井筒45 m，井底煤仓30 m，主井筒绕道车场60 m;减少建井投资252万元;简化了主井开拓系统，缩短了井筒建设工期。

3.2 新建矿井取消井底煤仓弊端

1)对于矿井运输环节复杂、运输能力小或运输距离远等情况，取消井底煤仓后，一旦运煤系统出现故障，短时间内不能排除，将影响工作面的正常生产。

2)取消井底煤仓，不利于矿井局部生产作业，将增加运输成本。

3)取消井底煤仓，当采区采用带式输送机，大巷采用轨道列车运输时，无法发挥运输系统的潜力，保证连续均衡生产。

4)取消井底煤仓，当主井运煤系统检修时，整个矿井将无法生产。

5)取消井底煤仓，不适用主井为立井且用箕斗提升的矿井。

6)取消井底煤仓，不适用同时开采多煤种且要求分装分运的矿井。

4 结语

我国煤炭资源分布地域广，各地域煤炭资源条件差异较大，特别是长江以南和以北的开采条件悬殊较大，造就了现代化矿井装备技术的不同。在保证矿井设计生产能力的前提下，摒弃传统观念，优化矿井设计，取消井底煤仓，减少煤炭运输环节，实现运煤系统的连续性，有利于高产高效安全生产。

［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，2003:1852－1890.

［2］任润厚．在山西省现代化矿井建设工作暨煤矿基本建设会议讲话精神［C］．大同:山西省现代化矿井建设暨煤炭基本建设工作会议录，2012:55－67.

Advantages and Disadvantages of New Mine Cancelling Shaft Bottom Coal Bunker

ZHAO Zhiru

With the advancement ofmodern mine construction，effective methods of reducing coalmine accidents are optimizingmine design and simplifying coal transportation links．Analyzes the reasons of cancel shaft bottom coal bunker from coalmining technology，advancing technique，modern technology equipmentof conveyor and safety．On the basis of decrease coal transportation links，ensures the continuity of coalmine transportation system．It is in favour of coalmine construction，aviods the accidenton construction and using shaftbottom coal bunker，at the same time reduces the quantity and investment cost on construction．Points out that it is not to suggest that cancel shaft bottom coal bunker to small coalmine of complicated geological condition and transport links．

New mine;Shaft bottom coal bunker;Transportation

TD264

B

1672－0652(2015)09－0051－02

2015－07－10

赵志儒(1965—)，男，山西太原人，1985年毕业于山西省地方煤矿学校，工程师，主要从事煤矿工程技术设计与管理工作(E－mail)496585168@qq．com