矿井运输系统优化浅析
摘要:通过对华恒矿井运输系统的分析,存在问题的研究,提出了矿井运输系统优化的措施,为其他矿井运输系统的优化提供了参考和借鉴意义。
关键词:矿井运输优化
在矿山的生产系统中,提升运输环节在整个生产过程中起到了至关重要的作用。
井下各工作面采掘下来的煤炭或矸石,由运输设备经井下巷道运送到井底车场,然后再使用提升设备提升至地面。
人员的升降,材料、设备的输送也都通过提升运输设备来完成。
因此,矿井对运输系统的改造优化工作更显得尤为重要。
本文就以华恒公司为例,对矿井的运输系统优化方面做出的工作进行讨论。
1 提升运输系统现状概述
华恒矿井前身汶南矿井,于1971年投产,设计生产能力为45Mt/a,采用三条斜井开拓,第一水平标高-50m。
1978年进行第二水平延深设计,将矿井设计生产能力改扩建至60Mt/a,增加了皮带斜井,安装B=1000mm钢丝绳牵引胶带输送机,用于运煤和上下人员。
第二水平标高为-250m水平,采用上下山开采,下山开采至-400m。
1990年进行了第三水平延深,水平标高为-650m,采用三条暗斜井延深。
第三水平延深根据汶南矿岙阳扩大区开发长远规划,皮带暗斜井主提设计生产能力按120Mt/a设计,副提能力按工作制度350d,16h满足年产120Mt/a
设计。
2000年12月延深工程全部竣工,2005年核定矿井生产能力为120Mt/a。
1.1 提升系统
从地面至-250m水平采用4条斜井开拓,主皮带斜井采用1.0m宽钢缆皮带机提煤,倾角17°33′,斜长1598m,S净=11.63m2,支护方式为料石砌碹。
1号副井采用3.5m双滚筒绞车提升,倾角18°27′47″,井筒断面分两段,第一段为料石砌,长度780m,净断面5.96m2;第二段为锚喷支护,长度659m,净断面7.47m2。
2号副井采用2.5m单滚筒绞车提升,倾角18°30′,井筒断面分两段,第一段长度775m,净断面7.75m2;第二段659m,净断面积8.1m2,均为料石砌碹。
人车管子井采用SR-50J架空绳索运人系统提升,倾角18°30′,断面分为两段,第一段为料石墙砼顶梁支护,长度753m,净断面 5.28m2;第二段为锚网喷支护,长度745m,净断面5.38m2。
1.2 大巷运输
-650m水平大巷运输方式为矿车运输,运煤采用3t底卸式矿车,辅助运输采用1t固定式矿车,人员采用平巷人行车,由10t架线式电机车牵引。
1.3 井下运输方式
(1)原煤运输方式:回采工作面→采区运输皮带→采区装载漏斗
→-650西大巷(10t电机车牵引3t矿车运输)→-650北石门(10t电机车牵引3t矿车运输)→井底卸载站→-650钢缆机皮带→-250钢缆机皮带→地面;(2)物料运输方式:地面→1、2号副井→-250大巷→-650矸石、管子井→-650大巷→采区轨道上下山→采掘运输巷→采掘工作面;(3)矸石运输方式:掘进迎头→采区轨道上下山→-650西大巷(10t电机车牵引1t矿车运输)→-650北石门(10t电机车牵引1t矿车运输)→-650井底车场→-650矸石井→-250大巷→1号副井→地面;(4)矸石充填运输方式:掘进迎头→掘进皮带→矸石仓→矸石漏斗装2t矿车→-650大巷(10t电机车牵引2t矿车运输)→排矸卸载站→矸石充填工作面;(5)人员运输方式:地面→地面索车→-650管子井索车→-650北石门(平巷人行车)→-650西大巷(平巷人行车)→各采区上下山索车→工作面。
2 现状存在问题
由井下运输方式体现出,华恒公司目前的运输焦点集中在-650运输大巷及4条副提升斜井上,做为华恒公司的提升运输环节的咽喉部位,如果系统布置不合理,将严重的制约矿井的提升运输能力。
因跟随矿井的进一步延深扩建,目前的运输环节已经不能再满足矿井的生产需求。
因此对矿井运输系统的改造优化已经迫在眉睫。
(1)因华恒公司井下煤炭、物料、矸石及人员全部都要经过-650运输大巷进行运送,而且因为随着矿井采动压力的影响,-650水平大巷
的巷道变形严重,运输效率大大降低,已经无法再满足目前的运输能力。
应及时对华恒公司的-650水平运输大巷进行系统优化调整;(2)随着矿井的不断延深扩建,运输环节逐步繁琐,斜井的接力提升势必造成了运输环节复杂,影响运输效率,增加了运输安全隐患。
而且由于矿井的延深,造成了下井人员上下井路途、时间长。
因此对华恒公司的副提系统的斜井优化改造工作也尤为重要；(3)由于-250钢缆机运煤能力为246.5t/h,与-650钢缆机运煤能力为330t/h不匹配,且-250钢缆机机械部分差速包焊死,不能调速,电控部采用串级调速,电控厂家已经倒闭,影响了矿井原煤生产能力,制约矿井生产效益的增长;利用TKD 串电阻调速方式,增加了提升耗电量,增大了矿井提升费用。
3 优化措施
在-650m水平四采段至六采段掘进一条皮带回风巷,安装强力皮带一部。
将六采区原煤仓的煤炭利用强力皮带运送至四采区煤仓。
再由电机车拉3t矿车从四采煤仓将煤炭经-650北石门运送至-650井底车场。
经过以上对-650大巷的系统优化改造后,-650西大巷运输系统将大大简化。
平均每班减少-650西大巷3t矿车运行25趟,彻底解决了大巷运输紧张局面。
杜绝了人行车与运煤列车同时运行的现象。
增强了主运大巷的运输安全性,减少了大巷运输事故的发生,确保了矿井运输系统的高效、安全生产。
4 结语
经过以上的运输系统优化后,华恒公司的提升运输系统将会有极大的转变,系统更加合理,运输更加简便,设计更加合理,更能适应现代化矿井的高产高效需求。
经过系统优化后的运输方式:(1)原煤运输方式:回采工作面→采区运输皮带→采区装载漏斗→-650强力皮带→-1000装载站→-650北石门(10t电机车牵引3t矿车运输)→井底卸载站→-650钢缆机皮带→-250钢缆机皮带→地面;(2)物料运输方式:地面→副立井→-650大巷→采区轨道上下山→采掘运输巷→采掘工作面;(3)矸石运输方式:掘进迎头→采区轨道上下山→-650西大巷(10t电机车牵引1t矿车运输)→副立井→地面;(4)矸石充填运输方式:掘进迎头→掘进皮带→矸石仓→矸石漏斗装两吨矿车→-650大巷(10t电机车牵引2t矿车运输)→排矸卸载站→矸石充填工作面;(5)人员运输方式:地面→副立井→-650西大巷(平巷人行车)→各采区上下山索车→工作面。