阳煤一矿北翼主运输系统改造浅谈

李成峰

（阳泉煤业（集团）有限责任公司，山西阳泉 045008）

0 前言

一矿北翼轨道大巷已延伸至距井口约15 000 m处，随着大巷及采区不断向矿界延伸，运输距离越来越远。目前，我矿北翼仅在井口至四吨底卸段、十三采区以里实现了原煤皮带运输，北翼三吨底卸至十三采区间8 200 m范围内的人员、物料、原煤仍靠轨道大巷运输，上述现状极大的制约了我矿的安全生产、标准化。

1 北翼主运输系统改造的必要性

（1）+669水平北翼运输能力不足

+669水平北翼轨道运输大巷担负北翼的煤炭主运输和辅助运输任务，根据+669水平北翼未来设计生产能力6.0 Mt/a的要求，考虑10%的辅助运输量（辅助运输量按0.6 Mt/a考虑），北翼需要的运输量将达到6.6 Mt/a，而目前北翼原煤核定运输能力仅有2.6 Mt/a，尚差4 Mt/a，2012年+669水平北翼实际运输原煤4 Mt，是以北煤南运、延长运输时间、缩短检修时间、增加运输安全隐患为代价的。

（2）+669水平北翼煤车运行造成人员运输时间长、巷道工业卫生差

一矿北翼轨道大巷已延伸至距井口约15 000 m处，随着大巷及采区不断向矿界延伸，运输距离越来越远，到最远的规划采区要达到18 000 m。虽然北翼轨道大巷已更换完毕38 kg/m轨道，但受煤车、人车、料车同巷运行影响，新时速人车难以发挥有效作用，从井底到北翼正前车场（14 000 m）用时81 min，造成职工上下班时间长，体力消耗大，劳动效率低；同时，由于煤车运输运行稳定性差，难以抑制撒煤现象和轨道巷的煤尘，严重制约着轨道大巷标准化管理的提升。

（3）+669水平北翼运输系统存在安全隐患

1）+669水平北翼运输大巷设计断面净宽为4.4 m，断面收缩变形严重，局部地段净宽不足4 m，安全间距不能满足《煤矿安全规程》的要求。

2）由于现有4 t底卸式矿车是由原3 t底卸式矿车改造过来的，增加了对轨道及卸载点（包括拖轮和卸载曲轨）的集中载荷，延长了列车的制动距离，使矿车行驶的安全系数大大降低。

（4）矿车运营成本高

矿车运输吨煤成本10.9元/t，皮带运输吨煤成本8.82元/t，矿车运输与皮带运输相比，矿车运营成本高于皮带运营成本，矿车运输有必要改造成皮带运输。

（5）建设大型现代化矿井的需要

皮带输送机具有连续运输能力大，操作简单，容易实现自动化控制，能够满足综放工作面出煤量大的运输要求。现有的+669水平北翼的回采工作面主运输系统为：回采工作面刮板输送机—顺槽皮带输送机—采区皮带输送机—大巷矿车运输—3、4吨底卸—1#主斜井皮带输送机—地面。由回采工作面主运输系统可以看出整个运输系统只有大巷运输属于间断运输，而其他环节都属于连续运输，由此可见，制约+669水平北翼运输能力的瓶颈在于大巷间断运输这个薄弱环节。如果实现将轨道运输改造为皮带输送机连续运输，就能实现回采工作面到地面皮带化连续运输，使整个+669水平北翼的安全生产状况得到根本改善。

为提高北翼运煤能力，减少人员上下班乘车时间，降低北翼运营成本，消除矿车运输隐患，满足大型现代化矿井的需要，我矿建议对北翼主运系统进行改造。

2 方案设计与说明

（1）设计原则

1）利用现有主斜井提升系统，减少巷道工程量。

2）避免与原有利用巷道相交，在不影响皮带输送机运输的情况下，力求多布置煤巷，少布置岩巷[1]。

3）在满足设备布置和《煤矿安全规程》的基础上，尽量减小巷道断面。

4）改造后的皮带运输系统应能实现大巷的连续运输。

5）皮带运输系统改造施工应尽量不影响矿井正常生产。

（2）改造方案

皮带运输大巷布置原则如下：

①在满足皮带运输大巷技术要求的前提下，尽量沿15号煤层顶板布置；

②在满足皮带运输大巷技术要求的前提下，尽量减少横穿已有巷道；

③在满足皮带运输大巷技术要求的前提下，尽量减少对现有生产系统的影响。

1）方案一

在北翼三吨底卸与十三采区大煤仓之间新补皮带大巷，从而使北翼原煤运输通过专用皮带大巷形成连续运输系统，最终实现人员、煤炭运输的相互独立，解决目前因为煤车、人车在轨道大巷内同轨但不同速，煤车行驶速度慢影响人车提速的问题。

北翼新补皮带大巷共分为三部分。第一部分：头部皮带。从三吨底卸仓口上部10 m处始至东三采区终施工头部皮带巷，皮带巷全长2 156 m，全岩巷掘进，巷道最大坡度2°。第二部分：二部皮带。从东三采区始至十一采区附近终施工二部皮带巷，皮带巷沿煤层顶板掘进，皮带巷全长约3 104 m；并在东三处施工一27 m深缓冲煤仓。第三部分：三部皮带。从十一采区附近始至十三采区大煤仓下部硐室以下10 m处终施工三部皮带巷。皮带巷全长2 926 m，其中煤巷2 556 m，岩巷370 m，巷道最大坡度8°。

2）方案二

方案二与方案一类似，在北翼十三采区大煤仓与三吨底卸之间“两点一线”新补皮带大巷。实现人员、煤炭运输两条系统相互独立，互不干扰。

新补皮带大巷分为两部分。第一部分：头部皮带巷。从北翼三吨底卸至十九横贯，长度约3 476 m，最大坡度3°，需按腰线施工，巷道布置于15#煤底板，需从已采采区（北翼七采区、西七采区及九采区）采空区下方穿越，采空区范围基本覆盖整条皮带巷。整条皮带巷只能在皮带机头和机尾处勾系统，中间部分不易施工系统巷。

第二部分：二部皮带巷。从十九横贯至十三采区煤仓，长度约3 827 m，以6.6‰的坡度施工，巷道布置于15#煤底板，需从十一采区下方穿越。整条皮带巷可从皮带机头、机尾处及十二采区施工系统巷。

3 方案比较

（1）工程量

方案一：施工进尺8 862 m，其中煤巷5 660 m，岩巷3 202 m，另外施工一垂深27 m，ϕ8 m的煤仓。

方案二：施工进尺8 116 m，全部岩巷。

（2）工期

方案一：由2个综掘队组、3个开拓队组5个头同时施工，井巷工程用时19个月，多头同步进行皮带安装3个月，整个工程用时22个月。

方案二：由5个普掘头同时施工，井巷工程用时24个月，同步多头安装用时3个月，整个工程用时27个月。

（3）经济比较

方案一：井巷工程费用8 740.36万元，施工煤巷5 660 m，出煤11万吨，按照吨煤单价400元考虑，抵充成本4 400万元，实际井巷工程施工费用4 340.36万元。设备及安装费用12 996.8万元。其它费用875万元。基本预备费用1 064万元。最终项目投资为19 276.16万元。

方案二：井巷工程费用8 149.19万元。设备及安装费用11 684.8万元。其他费用850万元。基本预备费用1 024万元。最终项目投资21 707.99万元。

通过工程量、工期、经济对比：

1）方案一进尺虽然比方案二多746 m，但是方案一有5 660 m煤巷，掘进速度快，工期比方案二缩短5个月；

2）方案一巷道掘进同时产出11万吨煤，按照吨煤400元，可以创收4 400万元，最终方案一整体投资19 276.19万元，方案二投资21 707.99万元，方案一比方案二节省投资2 431.8万元。

鉴于方案一比方案二工期短，成本低，我矿采用方案一作为一矿+669水平北翼主运输系统改造施工方案

4 工程工期

阳煤一矿北翼主运系统改造井巷工程主体巷道预计8 123 m，其中煤巷5 660 m，岩巷2 463 m，主要系统巷预计739 m，为全岩巷，总进尺预计8 862 m。具体工程衔接如下：在不影响回采衔接的前提下，分别在东一、十一采区、十二采区、十三采区开口部署3个普掘头、2个综掘头同时施工（由于出煤系统施工难度大，其它地点已经不具备开口条件，不能增加施工头数），综掘按照月进250 m、普掘月进120 m考虑，预计井巷工程（包括巷道喷浆、皮带机头硐室及基础浇筑）用时18个月，另考虑皮带安装4个月，整个工程预计用时22个月。

5 结论

通过北翼主运输系统改造，一矿北条带原煤运输由过去大巷皮带、矿车、皮带接替间断运输实现大巷皮带连续运输，提高了运输效率，均衡了矿井南北翼生产能力，降低了矿井运输成本，同时改善了大巷质量标准化建设，且有利于发挥新时速人车效率，提高辅助运输效率，给一矿千万吨级矿井生产在运输能力上的提供了有利保证。综上所述，进行此项技改工程是适应一矿减员增效、长远发展的的大势所趋。

［1］尹万杰，王素立，王军朝.一矿北丈八井提升运输系统改造［J］.阳煤科技，2007（01）：23-24.