優(yōu)化設(shè)計Ⅱ13采區(qū)人行運輸合一技術(shù)應(yīng)用

摘 要：煤礦開采過程中為考慮瓦斯、行人、設(shè)備等綜合因素，采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置方式，就發(fā)展為四條上（下）山的局面，此設(shè)計工程量大，投產(chǎn)慢，費用高，為解決此矛盾，減少采區(qū)上（下）山數(shù)量，減少成本，提高效益，進行采區(qū)設(shè)計優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：采區(qū)下山；人行下山；回風(fēng)下山；運輸人行合一

1 前言

煤礦開采過程中為考慮瓦斯、行人、設(shè)備等綜合因素，采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置方式，就發(fā)展為四條上（下）山的局面，此設(shè)計工程量大，投產(chǎn)慢，費用高，為解決此矛盾，減少采區(qū)上（下）山數(shù)量，減少成本，提高效益，進行采區(qū)設(shè)計優(yōu)化，在不影響安全，使用的前提下，合并巷道，提高巷道使用率。

2 臨渙煤礦Ⅱ13采區(qū)概況

臨渙煤礦屬于煤與瓦斯突出礦井，煤層群聯(lián)合布置形式。Ⅱ13采區(qū)位于二水平東翼，為下山采區(qū)，有7、8、9、10四層煤，主采7、9煤層，可采儲量1526萬噸。

3 采區(qū)下山位置確定

采區(qū)集中下山的層位選擇，要根據(jù)煤層群聯(lián)合開采的煤層厚度、采區(qū)儲量和采區(qū)下山服務(wù)年限、圍巖性質(zhì)、地質(zhì)條件和運輸設(shè)備等因素，綜合技術(shù)和經(jīng)濟比較分析，確定合理位置。

由于淮北礦區(qū)新井為煤與瓦斯突出礦井，煤層賦存深，巷道壓力比較大，不適合布置煤層準(zhǔn)備巷道，因此只能開掘巖石準(zhǔn)備巷道。

巖石下山布置：布置于煤層底板穩(wěn)定的巖層中，避免構(gòu)造破壞，距煤層10～20m。巖石下山優(yōu)點：維護費用低；煤損少?？煽缦律介_采，加大采面連續(xù)推進長度；生產(chǎn)系統(tǒng)可靠，通風(fēng)條件好，易封閉采空區(qū)，防自燃有利；不受煤層傾角影響，可定向按坡度取直掘進，能合理處理下山與平巷的平面或立面相交工程，繞道工程量小。

4 臨渙煤礦Ⅱ13采區(qū)行人下山位置確定

2007年臨渙煤礦Ⅱ13采區(qū)進行初步設(shè)計，布置運輸、軌道、專用回風(fēng)山和人行四條下山，滿足煤礦安全規(guī)程要求。

礦井最初設(shè)計專門的行人下山的方案，但該采區(qū)煤層傾角小，下山距離長，下山長1150m，工程量大，施工工期長。為解決此矛盾，減少采區(qū)上（下）山數(shù)量，減少成本，提高效益，在不影響安全，使用的前提下，合并巷道，進行采區(qū)設(shè)計優(yōu)化，優(yōu)化方案：

方案一：在軌道下山內(nèi)安設(shè)斜巷人車，但是斜巷人車管理相對復(fù)雜、安全可靠性不強。

方案二：在運輸下山皮帶機另一側(cè)安裝架空乘人器，采用運輸行人合一布置。優(yōu)點是經(jīng)濟合理，通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定。缺點是巷道斷面大，且臨渙煤礦沒有類似的經(jīng)驗。

經(jīng)過調(diào)查研究，對Ⅱ13采區(qū)運輸行人下山合一布置的可行性進行了深入分析，認(rèn)為Ⅱ13采區(qū)一是巷道是巖巷且壓力較小，具備在原運輸下山進一步刷大，安設(shè)乘人器的條件；二是乘人器中間上下人員少，運送人員管理相對簡單。最終確定了將原運輸下山刷大采用運輸行人下山合一布置，在運輸下山內(nèi)安設(shè)膠帶輸送機和乘人器，一巷多用的技術(shù)方案。

5 臨渙煤礦Ⅱ13采區(qū)運輸、行人下山合一布置

5.1 臨渙煤礦Ⅱ13采區(qū)運輸下山概況

Ⅱ13采區(qū)運輸下山位于Ⅱ13采區(qū)中部回風(fēng)下山左側(cè)，運輸下山由二水平主運下山機頭延伸至采區(qū)最底部，最下部與采區(qū)進風(fēng)大巷連接垂高150m，設(shè)計長度1150m，做為Ⅱ13采區(qū)運煤路線，全部為巖巷，跟中腰線施工，采用錨噴支護，半圓拱形斷面，原設(shè)計寬4.1m，高3.4m，斷面12.14m2。

5.2 Ⅱ13采區(qū)運輸、行人下山斷面確定

膠帶運輸機采用帶寬1.0m、架寬1.4m的強力皮帶機，長度1100m，最大輸送量630t/h，膠帶運行速度2.5m/s。強力皮帶機分別安設(shè)多種安全裝置。

架空乘人器運行長度驅(qū)動輪直徑1.4m，兩繩間距1.4m，托輪間距8m，乘坐吊椅間距15m，運行速度1.06m/s，最大輸送能力254人/小時。架空乘人器兩端下人處安設(shè)簡易提醒裝置和過位自動斷電停車保護。將托輪固定在金屬橫梁上，金屬橫梁由11#工字鋼加工。

皮帶距巷幫間距0.5m（規(guī)程第22條），皮帶寬度1.4m，皮帶距斜巷索道人車距離0.7m，斜巷索道人車寬度0.9m，斜巷索道人車距巷幫0.7m（規(guī)程第368條），合計巷道最小寬度4.7m，考慮巷道變形及安全間距較原設(shè)計的行人下山寬度增加0.6m。為保證設(shè)備、巷幫及行人的安全間距，Ⅱ13采區(qū)運輸下山變更設(shè)計后的凈寬確定為5.0m直墻半圓拱形（巷道斷面見附圖2）。

6 臨渙煤礦Ⅱ13采區(qū)運輸行人下山合一布置安全經(jīng)濟效益

Ⅱ13采區(qū)運輸行人下山合一布置，減少施工1150m的下山及聯(lián)巷工程，直接減少材料、工資等初期投入1750多萬元，后期巷道維護的人力和材料投入等也可相應(yīng)減少；采區(qū)的生產(chǎn)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)更加簡單、穩(wěn)定、可靠，有利于采區(qū)的安全高效生產(chǎn)。

7 臨渙煤礦Ⅱ13采區(qū)運輸行人下山合一布置推廣應(yīng)用及注意事項

為進一步簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，提高經(jīng)濟效益，改變集團公司絕大多數(shù)采區(qū)均布置軌道、運輸、行人、回風(fēng)四條下山的局面，減少采區(qū)投產(chǎn)工程量，縮短工期，減少投入，做到既安全又高效，具體應(yīng)做到：

（1）新采區(qū)設(shè)計時優(yōu)先考慮運輸行人合一布置，經(jīng)濟效益明顯。

（2）優(yōu)化巷道斷面設(shè)計，提前做好設(shè)備選型工作。目前架空乘人器可供選擇的型號較多，可根據(jù)情況選擇繩間距較小的乘人器，進一步縮小運輸行人合一巷道斷面，以減小巷道掘進工程量，提高經(jīng)濟效益。

（3）巷道設(shè)計和施工時，應(yīng)充分考慮膠帶運輸機、乘人器等設(shè)備機頭、機尾硐室或擴大部分對安全間距的影響，保證運行安全可靠。

（4）設(shè)備的各種保護確保完好，并做好防止皮帶飛矸、斷帶的防護工作。

（5）運輸行人合一布置可以推廣應(yīng)用。

參考文獻

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作者簡介：姚軍峰（1977，9-），男，漢族，河南漯河人，工程師，畢業(yè)于淮南工業(yè)學(xué)院采礦工程專業(yè)，現(xiàn)就職淮北工業(yè)建筑設(shè)計院有限責(zé)任公司。