淺談煤礦地面建設最佳方案的選定

趙勇健

（晉能集團長治有限公司，山西 長治 046000）

公司資源整合保留礦井采用主副立井進風、回風立井回風開拓方式，礦井原有立井由于斷面小，為確保滿足礦井提升運輸需求，井筒需刷大，并配備安裝新的提升機、井架及井筒裝備。由于礦井工業(yè)廣場處于山坡丘陵地段，為滿足發(fā)展要求，需對地面建設進行重新規(guī)劃，改擴建。

1 建設方案

1.1 方案一

就礦井地勢，采用“L”字型布局工業(yè)廣場，即將綜合樓、井架、機房、儲煤場同一水平布置。因礦井地處山丘，此方案弊端在于：一是需開山挖掘，轉(zhuǎn)移大量泥土及石頭，工程量大[1]，搬運回填更是占用回填土地，涉及征地難題；二是迎山開挖后形成一大斜坡，今后將面臨山體滑坡險情；三是場地有效使用面積變小。如圖1所示。

1.2 方案二

采用梯型布局工業(yè)廣場，即將綜合樓、井架、機房、儲煤場分水平布置。如圖2所示。此方案土建工程量大大減少，有效緩解土坡險情，場地有效使用面積迎山而定，符合生產(chǎn)要求，但井口及配套設施、地面運輸環(huán)節(jié)需進一步優(yōu)化。

圖1 “L”字型地面建設布置示意圖

圖2 梯型地面建設布置示意圖

經(jīng)綜合分析、比對，方案二為最佳選擇。

2 井口運輸環(huán)節(jié)設置

井口平地面積狹?。ㄈ鐖D2所示），地面軌道運輸只能敷設單軌，能否及時解決磧頭空車、重車供應問題，直接影響礦井輔助運輸效率。因此，選擇合理的調(diào)車方式以減少調(diào)車次數(shù)，縮短調(diào)車時間，保證礦井輔助運輸連續(xù)和快速、安全運輸系統(tǒng)有著重要意義[2]。在結(jié)合提升運輸技術(shù)管理多年實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，參考國內(nèi)外的機電液一體化技術(shù)及礦井新副井操車系統(tǒng)所遇到的實際問題[3]，針對老井鏈式爬車機及調(diào)度絞車運輸存在的電耗大、效率低、安全性差等弊端，最終選用彎道繩式調(diào)車機。

2.1 系統(tǒng)配置

液壓彎道繩式調(diào)車機采用液壓驅(qū)動，采用低速大扭矩馬達，一次可推1～6輛重車，通過鋼絲繩牽引調(diào)車速度為0～1.0m/s，拉緊方式為彈簧拉緊，運輸軌道采用30kg/m型，軌距600mm，采用操車液壓站，電動機功率為18.5kW，電控裝置采用防爆一般型，PLC采用日本三菱等。

2.2 工作流程

液壓繩式調(diào)車機在軌道中間設置一鋼軌作為調(diào)車機軌道，推爪由鋼軌的上部內(nèi)側(cè)面導向，騎在鋼軌上在鋼絲繩牽引下沿鋼軌往復運行，推爪前進時推動礦車車軸或擋板運行。調(diào)車機運行鋼軌與礦車鋼軌間設有導繩輪、托繩輪和卡繩槽，使鋼絲繩沿導繩輪、托繩輪運行，卡繩槽防止斷繩時鋼絲繩反抽。驅(qū)動裝置設有雙繩輪，繩輪上設置繩槽，避免鋼絲繩導繩時相互摩擦，延長鋼絲繩的使用壽命。整個過程形成環(huán)形運輸。具體工作流程如下：

下料時：重車由機修材料車間沿軌道駛?cè)胍簤簭澋览K式調(diào)車系統(tǒng)軌道（如圖3所示），推車器將重車推至立井井口，而后駛?cè)牍藁\下放到井下。

上料時：若是矸石重車，上井出罐籠后通過液壓彎道繩式調(diào)車系統(tǒng)運送至矸石場卸料，空車存放至礦車存放車間；若是需維修設備，上井出罐籠后通過液壓彎道繩式調(diào)車系統(tǒng)運送至機修材料車間，空車存放至礦車存放車間。

2.3 系統(tǒng)優(yōu)越性

彎道繩式調(diào)車機在車輛運行軌道之間安裝調(diào)車運行軌道（如圖4所示），拉車器裝置在調(diào)車運行軌道上，鋼絲繩驅(qū)動裝置連接傳動繩輪，鋼絲繩纏繞在傳動繩輪和鋼絲繩漲緊裝置上，并支撐在前部的頭輪和后部的尾輪上，鋼絲繩兩端掛接在拉車器兩端形成閉合的繩環(huán)，鋼絲繩驅(qū)動裝置、鋼絲繩漲緊裝置、頭輪、尾輪安裝在車輛運行軌道上并處于兩條車輛運行軌道之間；若干個鋼絲繩的導繩輪排成兩排設置在彎曲軌道的內(nèi)側(cè)?？梢栽趶澋郎险{(diào)車，不需要深地溝基礎(chǔ)，占地面積小，安裝在軌道上，結(jié)構(gòu)簡單、造價低、施工維護方便。同時，液壓繩式調(diào)車機以液壓為源動力，采用無極繩牽引方式，系統(tǒng)簡單可靠，具有一次可推移多輛礦車、行程長、推力大、牽引平穩(wěn)、沖擊小、過載時自動卸荷等特點，配合液壓站、電控系統(tǒng)實現(xiàn)列車調(diào)車作業(yè)的自動化。

圖3 井口運輸俯視示意圖

圖4 軌道布置圖

3 結(jié)語

礦井土建不但要考慮經(jīng)濟、進度問題，更是要從安全、實用及其他配套系統(tǒng)相互匹配，方案的選定克服了礦井土建工程量大及井口廣場面積狹小等問題，提高了礦井的軌道輔助運輸系統(tǒng)運輸效率，為礦井帶來了良好的安全效益、經(jīng)濟效益和社會效益。