孫疃礦采區運輸人行上山合一技術應用

張紅星

（孫疃煤礦保運二區，安徽 淮北 235000）

1 前言

在采區內通常開掘兩條上山：①運輸上山：用于運煤、行人、回風；②軌道上山：用于運料、下放矸石、進風。近年來由于瓦斯事故，根據《煤礦安全規程》第113條規定，高瓦斯礦井必須設置至少1條專用回風巷，低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯合布置的采區，必須設置1條專用回風巷；在采區行人問題上，根據《煤礦安全規程》第365條規定，同時考慮減輕職工的工作強度，應采用機械運送人員。因此采區巷道布置就發展為四條上山,這樣工程量大，投產慢，費用高，因此進行設計優化，減少采區上山數量，減少成本提高效益。

2 孫疃礦81采區概況

孫疃礦屬于高瓦斯礦井，煤層群聯合布置形式。孫疃礦81采區為下山采區，后期開采的有7、8兩個層煤，主采7煤層，可采儲量150萬噸。為近距離煤層群開采，采用聯合布置。孫疃礦81采區2007年進行采區設計，布置運輸上山、軌道上山和集中回風巷三條采區主體巷道。其中集中回風巷布置在7煤層中，軌道上山、運輸上山均布置在煤層底板巖層中。采區底部與一水平垂高130m。在采區行人問題上，根據《煤礦安全規程》第365條規定，同時考慮減輕職工的工作強度，應采用機械運送人員。而我礦81采區無專門的行人上山。因此，需施工行人上山。

3 采區上山位置確定

采區集中上山的層位選擇，要根據煤層群聯合開采的煤層厚度、采區儲量和采區上山服務年限、圍巖性質、地質條件和運輸設備等因素，綜合技術和經濟比較分析，確定合理位置。

一般有以下幾種布置方式:煤層上山；巖石上山

3.1 煤層上山特點：沿煤層布置，掘進速度快，聯絡巷工程少，費用低，有利于超前探煤；當煤層傾角變化時，不利于留煤柱保護：（1）上山圍巖是煤和軟巖；維護條件差 。（2）上山與平巷的層面交叉，多開繞道工程。（3）易受采動影響。（4）不適合煤層較軟的礦井，因此我礦不適合煤層上（下）山。

3.2 巖石上山特點：巖石上山布置：布置于煤層底板穩定的巖層中，避免構造破壞，距煤層10-20m。巖石上山優點：維護費用低；煤損少。可跨上山開采，加大采面連續推進長度；生產系統可靠，通風條件好，易封閉采空區，防自燃有利；不受煤層傾角影響，可定向按坡度取直掘進，能合理處理上山與平巷的平面或立面相交工程，繞道工程量小。

巖石上山適用條件：（1）單一厚煤層（3個分層），或近距煤層群聯合布置；（2）采區服務年限 3年以上；（3）巖石施工能力強；（4）煤層底板巖層較穩定，無承壓水。（5）孫疃礦81采區7、8煤層服務年限為6年，因此選巖石上山。

4 孫疃礦81采區行人上山位置確定

礦井最初選擇了在軌道上山內安設斜巷人車運送人員的方案，但是斜巷人車管理相對復雜、安全可靠性不強，因此軌道人行合一被否決。在這種情況下，不得不繼續尋找一種安全上更加可靠，同時經濟上也較為合理的采區行人方案。

方案一：另設計施工一條行人上山，安裝架空乘人器。可以較好的解決機械運送人員問題，缺點是須施工行人上山及其附屬巖石巷道約800m，成本太高，且需重新調整通風系統。

方案二：運輸上山為巖石巷道，設計加寬運輸上山，皮帶機另一側安裝架空乘人器，采用運輸行人合一。優點是經濟合理，通風系統穩定不改變。此方案在集團公司已有過成功例子。

礦對集團公司岱河煤礦運輸行人上（下）山合一布置調查研究，對7211運輸行人上山合一布置的可行性進行了深入分析，認為7211運輸上山巷道壓力較小，具備將運輸上山斷面設計加寬，安設乘人器的條件；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7211運輸上山設計加寬采用運輸行人上山合一布置，在運輸上山內安設膠帶輸送機和乘人器，一巷多用的技術方案。

5 孫疃礦7211運輸、行人上山合一布置

5.1 孫疃礦7211運輸上山概況：

7211運輸上山下口位于一水平南翼主運皮帶機上方，上口延伸至采區最底部，采區底部與一水平垂高130m，設計長度650m，做為81采區7、8煤運煤路線，全部為巖巷，跟中腰線施工，采用錨噴支護，半圓拱形斷面。

5.2 7211運輸、行人上山斷面確定：

膠帶運輸機采用帶寬1.0m、架寬1.3-1.4m的強力皮帶機，長度650m，最大輸送量450t/h，膠帶運行速度2m/s。強力皮帶機分別安設堆煤保護、防滑保護、防撕裂保護、斷帶保護、溫度保護、煙霧保護以及防跑偏裝置、自動灑水噴霧裝置、沿途報警、沿途急停等多種安全裝置。

架空乘人器運行長度驅動輪直徑1m，兩繩間距1.1m，托輪間距6m，乘坐吊椅間距15m，運行速度0.9m/s，最大輸送能力260人/小時。架空乘人器兩端下人處安設簡易提醒裝置和過位自動斷電停車保護。由于巷道跨度較大，且乘人器在巷道一側，因此將原固定托輪的金屬橫梁改為吊桿吊掛。

皮帶距巷幫間距0.5m(規程第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(規程第368條)，合計巷道最小寬度4.2m（巷道斷面見附圖），考慮巷道變形及安全間距較理論設計的行人上山寬度增加0.6m。為保證設備、巷幫及行人的安全間距，7211運輸上山實際設計凈寬確定為4.8m，高3.1米直墻三心拱形。

6 孫疃礦7211運輸行人上山合一布置安全經濟效益

孫疃礦7211運輸行人上山設計斷面圖

膠帶輸送機和乘人器留設的安全間距符合《煤礦安全規程》要求，乘人器運行狀況良好。7211運輸行人上山合一布置，減少施工800余米的上山及聯巷工程，直接減少材料、工資等初期投入400多萬元，后期巷道維護的人力和材料投入等也可相應減少；采區的生產系統、通風系統更加簡單、穩定、可靠，有利于采區的安全高效生產；較單做行人上山縮少了采區煤柱壓占范圍，有利于采區煤炭資源的充分回收；縮短了采區投產時間，顯著增加了礦井經濟效益；可實現操作合一，減少用工。

7 孫疃礦7211運輸行人上山合一布置推廣應用及注意事項

為進一步簡化生產系統，提高經濟效益，改變集團公司絕大多數采區均布置軌道、運輸、行人、回風四條上山的局面，減少采區投產工程量，縮短工期，減少投入，做到既安全又高效，具體應做到：

新采區設計時優先考慮運輸行人合一布置，巷道一次施工到位，經濟效益更加明顯。

優化巷道斷面設計，提前做好設備選型工作。目前架空乘人器可供選擇的型號較多，可根據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，提高經濟效益。

巷道設計和施工時，應充分考慮膠帶運輸機、乘人器等設備機頭、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。

設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。

運輸行人合一布置可以推廣應用。

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