煤礦主立井用的一種新型煤倉(cāng)設(shè)計(jì)

趙立新 郝 斌 賈晨剛

（同煤集團(tuán) 軒煤公司，山西 原平 034110）

0 概述

焦家寨煤礦是年產(chǎn)近200萬(wàn)t/a的大型煤礦，采用立井提升,含煤地層主要為石炭系太原組，主要可采煤層三層(2號(hào)、3號(hào)、5號(hào))。2號(hào)煤層（俗稱四七尺）：位于上煤組之頂部，上距山西組底界砂巖（K2）0～5m;厚度 3.20m～6.46m，平均為 5.2m,該煤層為全區(qū)穩(wěn)定之主要可采煤層;結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般夾石2～4層，夾石成分一般為泥巖、砂巖泥巖或炭質(zhì)泥巖。5號(hào)煤層（俗稱上冒丈）：位于太原組下部。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾石2～5層，為本區(qū)主要可采穩(wěn)定煤層。 厚度 5.81m～13.26m，平均 9.70m,頂板多為泥巖，局部為粉、細(xì)砂，砂巖;底板多為泥巖，局部為中細(xì)砂巖。

煤質(zhì)：井田內(nèi)各可采煤層均以1/3焦煤為主，次為天然焦及少量貧煤，貧煤主要分布于三煤組各煤層中。煤的物理性質(zhì)與煤巖特征：各煤層均為黑色煤、亮黑色，具有玻璃光澤，亮煤中裂隙發(fā)育，比重隨灰分不同而異，斷口為階梯狀和參差狀。2號(hào)煤強(qiáng)度較硬，3號(hào)煤較脆，5號(hào)煤較軟。2號(hào)煤比重為1.44t/m3，3號(hào)煤比重為1.35t/m3,5號(hào)煤比重為1.40t/m3。目前以2號(hào)煤為主，由于質(zhì)地較硬，對(duì)設(shè)備的磨損很?chē)?yán)重。

1 現(xiàn)有煤倉(cāng)的主要問(wèn)題

見(jiàn)圖1，箕斗倒煤，煤流從溜煤板順勢(shì)而下，煤和煤塊打磨在煤倉(cāng)的一個(gè)側(cè)面，它的側(cè)面由混凝土和幾道工字鋼組成,；因磨擦?xí)r間長(zhǎng)，會(huì)把混凝土磨出個(gè)洞，工字鋼被裸露出來(lái)、并掉下來(lái)；由于工字鋼有6m長(zhǎng)很重，掉下來(lái)會(huì)造成很大的破壞(或把它下面的給煤機(jī)穿壞，或是把拉煤皮帶扎穿)，最大的威害是對(duì)給煤機(jī)司機(jī)造成威脅。目前的做法是在側(cè)面用工字鋼做框架焊接一塊鋼板堵上窟窿，然后把這個(gè)框架固定在側(cè)面；由于出煤量大，這塊鋼板經(jīng)常被磨破，隔一段時(shí)間就需要停產(chǎn)檢修。

圖1

2 新型煤倉(cāng)的理念結(jié)構(gòu)

“以煤擋煤、以煤磨煤，自然溢出，緩慢落下”。我設(shè)計(jì)的新型煤倉(cāng)，是受到輸液管的啟示：以水擋水，自然溢出。煤進(jìn)入煤倉(cāng)的過(guò)程和位置如像輸液管里的液體一樣掉入水池，而不是碰到側(cè)面，形成水滴穿石；故應(yīng)以水磨水，然后自然溢出。見(jiàn)圖2，設(shè)計(jì)了一個(gè)二層臺(tái)（以往煤倉(cāng)設(shè)計(jì)中，是沒(méi)有二層臺(tái)的），以緩沖高空砸下來(lái)的煤和煤塊，使之動(dòng)能迅速減少。這個(gè)二層臺(tái)就相當(dāng)于輸液管的水池，來(lái)接住高空砸下來(lái)的煤和煤塊；這個(gè)平臺(tái)上堆滿了煤，落下來(lái)的煤和煤塊砸在平臺(tái)上的煤上，這樣就不會(huì)對(duì)任何其它的物體產(chǎn)生磨損和砸傷。由于煤流的沖擊力和重力，使它周?chē)拿菏艿綌D壓，而從二層臺(tái)滑落下去，這就做到“以煤擋煤、以煤磨煤、自然溢出、緩慢落下”，達(dá)到了久治的目的。

圖2

3 煤倉(cāng)建造過(guò)程中的注意事項(xiàng)

（1）調(diào)整好溜煤板的傾斜角度，讓煤在任何情況下準(zhǔn)確傾瀉在二層臺(tái)上。（2）把二層臺(tái)做的比傾瀉煤的地方大一點(diǎn)，傾瀉的煤總是落到二層臺(tái)的中央，這樣才能做到煤和煤塊在緩沖后，使新舊煤和煤塊慢慢落下去。（3）注意到這兩點(diǎn)就基本實(shí)現(xiàn)了我的設(shè)計(jì)目標(biāo)和煤倉(cāng)的先進(jìn)性。

4 效益分析結(jié)果

因煤倉(cāng)損壞而停工檢修是巨大的損失：既使耽誤了很短時(shí)間，都會(huì)形成很大的損失（因2min就產(chǎn)生近5000元產(chǎn)值，耽誤1h就浪費(fèi)了15萬(wàn)的產(chǎn)值）；在這里浪費(fèi)維修時(shí)間的浪費(fèi)產(chǎn)值是很可觀的。由于維修停產(chǎn)會(huì)造成很大的損失，所以減少維修時(shí)間就很有意義。如果動(dòng)用大量的人員在很短的時(shí)間里來(lái)突擊眾多的任務(wù)，而平時(shí)這些人閑置著，就會(huì)形成人力成本的增加;如果減少檢修工作量，就可減少人員，也就降低了人力成本。綜上分析，使用新型煤倉(cāng)，可使煤倉(cāng)的使用壽命明顯增加，不僅可以達(dá)到少維護(hù)或不維護(hù)的目的，基本不耽誤生產(chǎn)，且可以減少經(jīng)濟(jì)損失和人力成本。此種新型煤倉(cāng)可用于煤礦新建煤倉(cāng)或用于舊煤倉(cāng)的改建。