东滩煤矿东翼胶轮车运输系统改造快速施工技术_边德龙.pdf

东滩煤矿东翼胶轮车运输系统改造快速施工技术 边德龙 ，王 帅 （兖矿集团东滩煤矿 ，山东 邹城 273512 ） 摘要 无轨胶轮车运输系统改造需进行部分巷道重新施工及扩刷、 地坪铺设等工程实现胶轮车运输， 因巷道内没有轨道运输系统， 为实现扩刷、 卧底和地坪施工期间的物料运输， 需采用无轨胶轮车在巷 道内运输， 物料需经轨道大巷采用轨道运输进料， 且中间缺少换装地点。为此设计轨道运输和胶轮车 运输的专用换装点， 实现物料和矸石在轨道运输和胶轮车运输之间的换装， 卧底出矸时采用卧底机对 巷道底板进行卧底、 铲运机进行铲运至自卸胶轮车上运进行换装。 关键词 卧底 ； 换装 ； 地坪 中图分类号 TD525文献标志码 A文章编号 1009-0797 （2020 ） 06-0049-003 Rapid Construction Technology for Dongtan Coal Mine East Wing Rubber Wagon Transportation System Reconstruction BIAN Delong , WANG Shuai （Dongtan Coal Mine of Yankuang Group , Zoucheng 273512 ， China ） Abstract The transation of the trackless rubber-tired truck transportation system requires part of the roadway re-construction and the expansion and brushing, floor laying and other projects to realize rubber-wheeled truck transportation. Because there is no rail transportation system in the roadway, in order to achieve the expansion, undercover and floor construction Material transportation requires trackless rubber-tired trucks to be transported in the roadway. Materials need to be transported by rail through the lanes and lanes, and there is no replacement site in the middle. For this purpose, a special replacement point for rail transportation and rubber wheeler transportation is designed to realize the replacement of materials and vermiculite between rail transportation and rubber wheeler transportation. Shovel to dump truck for replacement. Keywords undercover ; dress up ; floor 1概况 东滩煤矿位于兖州煤田中部的东面， 1979 年开 始兴建， 1989 年开始投产，设计年生产能力为 400 万 t。矿井主要采用轨道运输方式， 南翼六采区采用 无轨胶轮车运输方式。目前， 东翼三部架空乘人装 置运输距离约 7500m， 人员乘坐时间约 60min， 人员 乘坐时间久， 舒适性较差。且随着三采区里段工作 面的开采， 三采行人巷架空乘人装置需进一步向里 继续延伸约 500m， 造成乘坐时间会更长。因此， 需 对东翼人员运输方式需进行优化， 实现东翼人员快 捷高效运输。通过对东翼进行部分巷道重新施工及 扩刷、 地坪铺设等工程， 通过购置 WC20R 型运人胶 轮车投入运行，形成完善的无轨胶轮车运输系统。 系统改造后， 东翼三采区施工人员可乘坐胶轮车自 井底车场直达三采区乘车点， 大大提高了东翼施工 人员的运输效率。 2胶轮车运输系统改造 2.1运输系统改造 巷道内运输系统形成后， 需拆除现有东翼三部 架空乘人装置， 通过对东翼第一、 二行人进风巷进 行部分巷道重新施工及扩刷、 地坪铺设等工程实现 胶轮车运输。该方案分两步实施， 前期先实现将胶 轮车运行至东翼第二行人进风巷 9 联处。后期待 胶轮车运输 2 绕道施工完毕后，再实现将胶轮车 运行至三采区工作面顺槽内。 2.2工程施工技术方案 东翼无轨胶轮车运输系统改造为在现有架空 乘人装置专用巷道内运行胶轮车， 整个工程相对较 为复杂， 需前期先考虑如何形成专用巷道内的运输 系统 （胶轮车或轨道运输） ， 撤除沿线的架空乘人装 置设备设施， 然后进入卧底、 地坪铺设、 巷道扩刷和 巷道掘进施工等工程， 为提高施工效率， 需充分考 虑恢复巷道内的运输方式， 有条件的优先考虑胶轮 车运输，另外设置胶轮车运输和轨道运输的换装 点， 实现物料顺利转运进出。 东翼第一、 二行人进风巷巷道内没有轨道运输 系统， 为实现扩刷、 卧底和地坪施工期间的物料运 输， 需采用无轨胶轮车在巷道内运输， 物料需经东 煤矿现代化2020 年第 6 期总第 159 期 49 ChaoXing 轨大巷采用轨道运输进料，且中间缺少换装地点。 为此设计采用东轨 3 联改造成为轨道运输和胶轮 车运输的换装点， 实现物料和矸石在轨道运输和胶 轮车运输之间的换装。为进一步提高施工效率， 卧 底出矸时采用卧底机对巷道底板进行卧底、 7 吨多 功能铲运机进行铲运至 8 吨自卸胶轮车上运输至 东轨 3 联进行换装。进混合料时， 采用 8 吨车在东 轨 3 联接料， 然后运输至卸车地点自动卸车， 实现 卧、 装、 运、 卸全部机械化作业。 2.3换装系统设计改造 2.3.1东轨 3 联进料和出矸换装系统改造 受东翼现场实际条件限制， 混合料无法直接运 输至东翼施工地点， 依据东翼辅助运输优化方案和 东翼轨行 3 联现场实际情况等资料，为满足东翼 辅助运输改造期间矸石和地坪混合料运输， 设计对 东翼轨行 3 联改造施工矸石输送通道和混合料输 送通道， 形成有轨和无轨机械化进料、 出矸快速换 装系统。 1） 混合料通道位于 3 联东端头南侧，规格为 长宽深 20000mm1500mm1000mm， 混合料 通道原理采用底卸矿车将混合料卸至皮带上， 通过皮 带运输至卸载点， 胶轮车将后车厢开至卸载点进行接 混合料， 实现混合料在有轨和无轨之间的换装。 2） 矸石通道位于 3 联东端头北侧，规格为 长宽深 10000mm1500mm1000mm； ，胶轮 车将装运的矸石运输至耙装区域， 利用安装耙装机 进行矸石换装至矿车内， 实现了矸石在无轨和有轨 之间的换装。 3） 系统在使用过程中可顺利实现胶轮车重车 进出， 提高运输效率， 胶轮车装运卧底的矸石卸车至 耙装区域， 然后挪移车厢至皮带卸载点接混合料， 再 运输至卸车地点， 避免了空车运输的现象， 大大提 高了施工效率。 2.3.2东轨二回联上车场通道水泥换装系统 受现场条件限制， 袋装水泥从东轨大巷无法直 接运至东翼一进和二进改造施工区域，且东轨 3 联不能实现袋装水泥的机械式换装， 为实现袋装水 泥的快速换装， 避免人力搬运袋装水泥， 提高换装 运输效率，通过改造改造东轨二回联上车场通道， 在此安装两组风动葫芦进行换装水泥， 平板车配合 集装箱将袋装水泥运输至换装点， 利用风动葫芦将 集装箱换装至胶轮车后车厢内进行封车， 胶轮车运 输至卸车地点打开集装箱，不解除集装箱封车， 胶 轮车利用自卸功能直接将水泥卸至卸车地点。 图 1东轨 3 联有轨、 无轨运输机械化进料、 出矸 快速换装系统图 2.4机械化施工组织 施工全部采用机械化作业，提高施工效率， 降 低劳动强度。巷道卧底出矸时采用卧底机对巷道底 板进行卧底、 7t 多功能铲运机将矸石铲运至 8t 自卸 胶轮车后车厢内， 8t 自卸胶轮车运输至东轨 3 联 进行卸车至耙装区域。 巷道进地坪施工所需混合料时， 采用 8 吨车在 东轨 3 联皮带卸载点进行接料，然后运输至卸车 地点自动卸车， 实现巷道卧、 装、 运、 卸一体化。 地坪采用边卸料边铺设的施工方式，所需石 子、 砂子 （砂石混合料） 提前在地面按照配比配制好 装车 （集装箱、 开门车） 下井， 采用 42.5R 型袋装水 泥集中装车下井。使用搅拌机拌料， 先使用搅拌机 将砂石料铲装至搅拌机搅拌桶内，然后加入水， 最 后按照规定的配比将袋装水泥倒入搅拌机搅拌， 搅 拌好卸至底板上人工再进行摊铺。正常铺设地坪 时，每班施工人员为 68 人，铺设地坪人员为 34 人 （1 名搅拌机司机、 1 人监护及拖拽电缆、 2 人攉混 合料及抹面平整地坪） ， 剩余 34 人负责后方调车、 运料、 卸料等工作。 2.5应用情况 1） 克服轨道运输和胶轮车运输之间衔接困难， 实现物料机械化快速换装。 通过改造东轨 3 联，形成有轨和无轨机械化 进料、 出矸快速换装系统， 且在使用过程中可实现 卧底出矸和运输混合料同时作业， 实现胶轮车重车 进出， 提高施工和运输效率， 改造东轨二回联上车 场通道， 形成水泥快速换装系统， 避免人力抬运袋 装水泥， 大大减轻职工劳动强度。 2） 实现卧、 装、 运、 卸全机械化作业， 大大降低 职工体力劳动强度。（下转第 54 页） 煤矿现代化2020 年第 6 期总第 159 期 50 ChaoXing （上接第 50 页） 优化车辆选型，根据目前矿上在用的胶轮车， 合理选型胶轮车， 选择四驱 8 吨自卸车负责运输物 料， 该车型运输能力大， 轮胎为充填式轮胎， 在卧底 巷道内运行时避免扎胎；采用 7t 多功能铲运车， 该 车宽度为 1.8m， 适用于窄巷道运输， 铲运能力大， 双 向驾驶，可有效解决卧底的矸石换装至胶轮车问 题， 铲运效率高。采用卧底机进行卧底， 避免人工进 行卧底， 减轻职工劳动强度， 在施工巷道内设置会 车硐室或巷道交叉口作为胶轮车错车硐室和调车 硐室， 有效解决了交叉运输作业的问题。 巷道卧底出矸时采用卧底机对巷道底板进行 卧底、 7t 多功能铲运机将矸石铲运至 8t 自卸胶轮车 后车厢内， 8t 自卸胶轮车运输至东轨 3 联进行卸 车至耙装区域。巷道进地坪施工所需混合料时， 采 用 8t 车在东轨 3 联皮带卸载点进行接料，然后运 输至卸车地点自动卸车， 实现巷道卧、 装、 运、 卸一 体化。 3结论 针对东翼一进和二进改造施工期间没有现成 的轨道运输系统， 若采用轨道运输系统， 需进行多 部绞车安装、 轨道铺设， 形成轨道运输系统后， 无法 采用现代化机械设备卧底、 装车和运输设备， 需采 用人力卧底、 装车和卸车， 且施工完成后， 需将原形 成的轨道运输系统拆除回撤，不仅施工运输效率 低、 占用施工人员多、 劳动强度大、 而且施工前和施 工后准备和后续工程量较大， 采用上述综合机械化 施工工艺， 对于老矿井采区胶轮车运输系统优化改 造高效施工具有宝贵经验和借鉴意义。 参考文献 [1] 黄福昌 ， 倪兴华。兖矿集团矿井辅助运输技术规范,煤炭 工业出版社， 2008. 作者简介 边德龙 （1987-） ， 男， 汉族， 山东济宁人， 毕业于山东农业 大学， 大学本科学历， 现就职于兖矿集团东滩煤矿生产技术 科从事生产技术管理工作， 工程师， 曾在国内刊物发表学术 论文多篇。（收稿日期 2020- 2- 17） 煤矿现代化2020 年第 6 期总第 159 期 挖后， 顶底板和两帮均出现明显的位移， 随着成巷时 间的增加， 围岩逐渐稳定， 两帮移近量小于 90mm， 顶 底板移近量小于 70mm， 总体而言， 1068 运料进风巷 掘进期间围岩变形量很小，相较于该矿相似巷道， 围 岩变形大幅减小,现场施工作业的安全性、 效率显著 提高， 取得了良好的应用效果。 图 4矿压监测结果 6结论 通过对公乌素煤业驻新疆 221 团煤矿 1068 运 料进风巷的围岩特征进行分析， 确定巷道属于围岩松 软破碎型矿压特征， 采用普氏地压理论及悬吊理论初 步设计其支护参数，通过 FLAC3D软件数值模拟研究 各个支护参数下围岩的控制效果， 进一步优选其支护 方案， 现场应用期间矿压监测结果表明， 两帮移近量 小于 90mm， 顶底板移近量小于 70mm， 围岩位移量很 小， 取得了良好的围岩效果良好， 为巷道的长期安全 使用提供了有力支撑。 参考文献 [1] 张治高,朱庆文,万晓,谭文峰,李廷春.深部特厚松软煤层 巷道支护控制[J].煤矿开采,2019,24 （01） 67- 7221. [2] 王军朝,崔千里.松软厚煤层留顶煤动压巷道围岩综合控 制技术[J].煤矿开采,2019,24 （01） 73- 7634. [3] 崔豪桐. 松软厚煤层综放工作面留巷巷道围岩控制技术 [J].能源与节能,2018 （08） 105- 106. [4] 张福义,任武军.松软特厚煤层综放面回采巷道支护优化 研究[J].煤矿开采,2017,22 （04） 47- 51. 作者简介 李春阁 （1975-） ， 男， 黑龙江省兰西县人， 2000 年 6 月毕 业于河北建筑科技学院采矿工程专业， 副教授， 现从事采煤 方法、 采场及巷道围岩控制方面的教学和研究工作。 （收稿日期 2020- 1- 16） 54 ChaoXing