浅谈矿井出渣系统优化研究与实施工程

魏峰++李腾飞

摘 要：平煤股份十三矿对采掘系统进行了调整，开展了已三采区排矸系统的优化，实现了矸石与煤的分装分运。优化了运输系统，施工中增加了己三矸石仓和集中排矸巷，扩大了巷道断面，每条巷道安装2部胶带运输机，出煤、排矸同向分别运输，减少了矿建投入。经己三系统运行表明，该系统运行可靠，矸石与原煤可分运，提高了煤质，经济、社会效益较高。

关键词：胶带运输机；集中排矸巷；出渣系统；商品煤

中图分类号：TV554 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.087

1 矿区情况

平顶山矿区是我国地质条件最复杂的矿区之一，平煤股份十三矿为突出矿井设计施工低位瓦斯抽采巷，生产过程中，岩巷、煤巷出渣无法执行煤矸分运措施，煤岩混出，严重影响了商品煤的质量。随着区域治理工程量的增加，岩巷工程越来越多，煤质受到了严重影响。为了提高煤质，必须实现煤与矸石的分装分运、优化出渣系统，以满足生产需要。

平煤股份十三矿是平煤集团公司2002年建成并投产的年产1.80 Mt的大型矿井。井田东西走向长15 km，南北倾斜宽2.3～5.0 km，井田面积为45 km2。

2 实施过程

《煤炭产品质量考核办法》中的第四条规定，岩巷、半煤岩巷和维修巷道出渣不严格执行煤矸分运措施、煤岩混出，计算出的混矸量给予扣减，与商品煤质量一并考核。

《煤炭产品质量考核办法》中的第二条规定，以下达的计划灰分为考核标准，以实际完成灰分为依据，将质量考核与目标成本挂钩，实行低于计划灰分奖，高于计划灰分罚，单批灰分（含地销煤）超过计划灰分15%以上时，没收当批销售收入的10%以上，直至全部没收。

十三矿己三采区设计施工低位瓦斯抽采巷、采面和掘进工作面共用1个出渣系统，生产过程中，岩巷、煤巷出渣无法执行煤矸分运措施，煤岩混出，严重影响了商品煤质量。根据现场调研和可行性论证分析，在己三集中排矸巷、己三采区矸石仓施工中，将己三采区低抽巷出渣经矿车提至地面，从而实现矸石与煤的分装分运。

己三集中排矸巷布置在己15～17煤层底板灰岩中，己三采区，一水平，水平标高为-525 m，方位角为96°30′，坡度为-10°，施工101 m（平距）后拐方位，按方位角为222°；坡度-10°时，施工4 m皮带机尾硐室后再变方位，按方位角42°0′9″沿L1灰岩煤线标志层施工649 m后与己15～17—13031采面中间低位瓦斯抽采巷贯通。

巷道沿L1煤线标志层进行施工，采用锚网索联合支护，全断面采用Φ20×2 400 mm的高强锚杆（屈服强度为500 MPa）进行支护，锚杆间排距为700 mm×700 mm，采用Φ20×8 000 mm的锚索加固顶板，锚索按五花型布置，锚索间排距为2.1 m×1.4 m，全断面挂Φ4.0、网格50×50 mm的编织钢笆网。具体如图1和图2所示。

通过对十三矿出渣系统方案的优化和实施，实现了己三采区低抽巷排矸经矿车提至地面、矸石与出煤的分装分运，切实提高了煤炭产品的质量和促进了精品煤产量的持续增长，优化了煤炭产业结构，提高了企业效益，为企业的发展作出了重大贡献，获得了较大的经济效益和社会效益。

图1 己三集中排矸巷拱形断面支护图

图2 矿井出渣系统优化研究和实施工程平面示意图

3 结论

在系统集成上进行了创新，首次提出了1个巷道安装2部胶带运输机的方案，出煤、排矸同向分别运输，总体技术水平和主要技术经济指标达到了国内同类先进水平。一巷多用创造了较大的经济效益，对公司的技术进步和产业结构调整有较大的促进作用，值得借鉴和推广。主要创新体现在以下3方面：①本项目实现了矸石与煤的分装分运，切实提高了煤炭产品的质量、降低了灰分、提高了企业效益；②本项目在系统集成上进行了创新，首次提出1个巷道安装2部胶带运输机的方案，对公司的技术进步和产业结构调整有较大的促进作用，集团公司其他相同类型的工程均可借鉴此方法；③本项目解决了己三采区东翼采面布置需跨越采区的技术难题。