(国家能源集团宁夏煤业有限责任公司,宁夏 银川 750011)
枣泉煤矿五分区为矿井主力生产采区,采区生产能力3.5~5.0Mt/a,与2017年3月开工建设,采用煤层组大联合单水平上下山斜井开拓,井口标高为+1342.0m,采区落底标高+600m,水平标高+950m,前期开采上山水平,即+950m水平以上煤炭资源。
五分区共设四条井筒(上山),分别为副斜井、行人及皮带排矸斜井、胶带运输上山(为暗斜井,不出地面)、回风斜井,四条井筒(上山)相互间平行布置,初期井底水平设在+950m。主煤流经大巷搭接西主斜井至主工业场地洗煤厂完成洗选。
目前,国家能源集团宁煤公司各矿井辅助运输大多采用无轨胶轮车运输,个别采用斜井绞车或者立井罐笼提升。无轨胶轮车运输虽然具有机动灵活,运输连续等优点,但要求井筒坡度小,存在井巷工程量大,建设工期长,投资大,运输距离长等缺点。造成整体运行效率不高,建设工期长,容易形成“剃头下山”,“多头掘进”等违规情形。斜井绞车和立井罐笼提升虽然具有井巷工程量小,建设工期短,投资省,运输距离短等优点,但运输环节复杂,效率低下,导致“剃头下山”,“多头掘进”等违规情形,严重制约采掘平衡。并且以上辅助运输方式均为实现人、矸、料(材料及设备)分离运输,不利于安全管理和运输效率提升。
针对目前矿井辅助运输系统存在的缺点,枣泉煤矿五分区设计之初,考虑以下原则进行多方案比选,确定最优辅助运输方案。
(一)人、矸、料(材料及设备)分离运输,提高运输效率和运输安全可靠性;
(二)在满足人、矸、料(材料及设备)分离运输同时,尽可能减少井巷工程量,节约投资;
(三)尽可能?缩短运输距离,进一步提高辅助运输效率;
(四)排矸和运料(设备)均实现连续运输,确保运输效率。
按照以上原则,经过深入调研,多方论证,多方案比选,辅助运输最终确定两条斜井完成,即副斜井和行人及皮带排矸斜井。
矸石运输:在行人及皮带排矸斜井井筒、辅助运输石门、顺槽内安装排矸皮带,行人通路(刮板转载机联巷)内安装刮板转载机。从而实现矸石从掘进工作面到地面的连续运输。
物料及设备运输:在副斜井、副斜井车场、辅助运输石门、顺槽内安装齿轨卡轨车专用轨道,在副斜井车场和辅助运输石门将皮带支架加高,保证齿轨卡轨车及物料设备从排矸皮带下方通过,过渡到排矸皮带另一侧。从而实现物料设备从地面到采掘工作面的连续运输。
人员运输:在行人及皮带排矸斜井井筒内安装架空乘人器,人员从地面乘坐架空乘人器至各区段行人联络巷,进入辅助运输石门乘坐齿轨卡轨车人车到达采掘工作面。辅助运输系统见下图。
综上所述,五分区辅助运输系统不但实现了人、矸、料(材料及设备)分离运输,也缩短了辅助运输距离节省了投资,同时满足了排矸和运料(设备)均连续运输,最大限度的提高了辅助运输效率,进一步提升了辅助运输安全性和可靠性。
上述辅助运输系统经过在枣泉煤矿现场检验,取得了良好的效果,彻底解决了采掘不平衡的不利局面,保障了矿井长期安全高效,可持续发展,且以上辅助运输系统在全国范围内鲜有使用先例,值得进行借鉴和推广。