關于煤礦井下輔助運輸系統的優化

呂建峰

（山西省煤礦安全監察局呂梁監察分局，山西 呂梁 033000）

1 某礦現有井下輔助運輸系統

某煤礦是一座60年的大型礦井。近幾年，實際原煤產量已達500萬t，礦井生產過程已經實現可采煤綜合機械化。在生產過程中，使用世界先進水平的電力牽引綜采設備替代原有高檔普采設備，使采煤綜合機械化上了一個新的臺階，采、掘綜合機械化達到100%。煤炭運輸從采煤工作面運輸至井底煤倉，然后再運輸到地面主運輸系統，已經全部采用了帶式輸送機，并采用集中控制系統。然而，井下輔助運輸系統發展相對緩慢，仍采用傳統的運輸方式，與礦井的其他現代化系統不相適應，已成為制約煤礦現代化建設的薄弱環節。

由于礦井開采深度和開采水平數量的增加，輔助運輸系統環節也趨于增多，目前礦井輔助提升運輸方式：在副斜井井筒和軌道運輸大巷中采用架線式電機車牽引運輸，在采區軌道運輸上、下山中采用調度絞車牽引礦車，采區集中軌道巷采用調度絞車牽引礦車，采煤工作面回風順槽采用調度絞車牽引礦車；掘進工作面輔助運輸采用調度絞車牽引礦車。全礦井共2個采區，平均每個采區使用調度小絞車約20臺，輔助運輸系統環節復雜，效率低，人員占用多，整體水平仍然停留在二十世紀七八十年代。

2 輔助運輸系統改造的必要性

目前礦井所采用的輔助運輸系統，具有礦井使用設備多、占用人員多、轉載環節多、安全隱患大、勞動效率低等缺點，而且不能適應工作面的快速撤除與安裝的要求，成為各生產環節中最薄弱之處，從而嚴重制約著礦井高產高效建設的順利發展，直接影響了礦井生產效率的提高和技術經濟指標，已經嚴重不適應現代化礦井發展的要求。

1）影響原煤生產人員的效率，制約了礦井經濟效益的提高。近幾年，隨著科學技術的發展，在煤礦行業中已經廣泛應用計算機技術、自動控制技術、網絡技術等，煤礦采掘與監控自動化、信息化水平得到了大幅提高, 主要運輸系統工人數量大幅減少，使礦井和采煤工作面主要生產技術指標大幅度提高。輔助運輸系統人員也有所減少，但輔助運輸系統工人數量減少比例較小，這是由于礦井輔助運輸方式落后，運輸環節多，勞動效率低，減員困難。近年來，隨著全國人均工資的增加，工人工資所占比例在噸煤成本中逐年增大，成為降低噸煤成本的重要因素之一，可見，輔助運輸系統是影響礦井提高生產人員效率、提高經濟效益的主要因數之一。

2）制約礦井安全生產條件的改善。煤礦輔助運輸是礦井生產系統的重要組成部分之一，具有運輸系統長、涉及面廣、環節多的特點。據統計，我國煤礦的運輸事故占礦井事故總數的18%左右，因此，優化改造輔助運輸系統，提高輔助運輸系統安全性是一項非常重要的工作。調度絞車運輸是目前大多數礦井采用的輔助運輸方式，然而據有關資料統計表明，調度絞車運輸近幾年雖然在安全設施及安全保護等方面不斷加大投入，但收效甚微，在頂板死亡事故在采煤工作面實現綜合機械化大幅度降低后，調度絞車運輸死亡事故同比已超過頂板死亡事故的比率。

3）影響工作面接替及綜采設備利用率的提高。該礦井1個綜采工作面從地面運輸設備至采煤工作面一般需安裝包括調度絞車等運輸設備約20部，安裝工期平均約需30 d，用工約3 500個，綜采設備周轉率為54.8%。每安裝和拆除1個綜采工作面各需1個月的時間。綜采工作面設備運輸安拆所占比率為24%，嚴重影響工作面接替，制約綜采設備周轉率的提高。

3 礦井輔助運輸系統的改造

在生產實踐中，目前所采用的輔助運輸方式，已經制約了礦井的安全生產和經濟效益[1-3]， 不能適應當前生產要求。例如，在工作面回風順槽安裝了1部無極繩連續牽引車，替換絞車10臺，有效減少運輸環節及人員配置。輔助運輸系統的改造是一項系統工程，必須從礦井生產的全局出發，統一規劃，綜合治理。為此必須解決下幾個問題：優化開拓布局與開采布署，做到合理集中生產，減少回采工作面和掘進工作面的搬家次數，減少輔助運輸環節；改變礦井巷道的支護方式，采用錨桿支護，減少架棚支護時所需支護材料的品種、規格和數量，從而減少井下礦車的運輸量；制定輔助運輸現代化的改造計劃，加快輔助運輸發展的步伐，同時加大與科研單位聯合開發的力度，采用性能可靠、價格合理而且適應本礦生產條件的輔助運輸設備。

4 礦井輔助運輸系統的優化

根據工作面回風順槽無極繩連續牽引車的應用，使礦井現代化輔助運輸系統的改革積累了一些經驗，但從總體上來講，還處于起步探索階段，為使負責運輸適應現代話礦井的生產要求，必須繼續進行優化，堅持統一規劃、全面部署，先試后推，由點到面；因地制宜，新老礦井、新老采區、厚薄煤層區別對待的原則的原則。本礦主要大巷和主要采區巷道已經基本完成，結合煤礦的實際情況，該礦井優化改造輔助運輸系統采取以下方案，大幅度減少輔助運輸過程中占用的人員和設備[4]。

1）主要運輸大巷及采區。主要運輸大巷及采區裝備防爆柴油機車，大巷全部取消架線式電機車。防爆柴油機車具有使用范圍廣，機動靈活，爬坡能力高的特點；牽引力大，連續運輸能力強，動力補充迅速；與現有的運輸系統兼容性高，改造工程量小，成本低，安全及可靠性高。

2）在薄煤層采區巷道中，裝備無極繩連續牽引車代替小絞車。無極繩連續牽引車具有操作簡單，可靠性高，適應性強，用途廣，系統布置靈活，配置方便，并可實現巷道水平轉彎運輸。無極繩連續牽引車是替代傳統小絞車接力、對拉運輸方式，實現重、輕型液壓整體支架和礦井各種運輸的一種比較理想的運輸裝備。

3）裝備架空乘人裝置實現人員運輸。在二水平二采區軌道下山是聯系一水平與二水平的主要行人通道，為了提高勞動效率以及保障運輸安全，在二采區軌道下山裝備架空乘人裝置。架空乘人裝置運行速度適中，乘人離地距離不高，具有運行安全可靠、上下人員方便、隨到隨行、投資費用低、動力消耗小、操作簡單、便于維護、所需工作人員少和運送效率高等特點，是一種新型的現代化煤礦井下人員輸送設備。

5 結語

針對該礦的輔助運輸問題，該礦制定實現輔助運輸現代化的改造計劃，在主要運輸大巷及采區裝備防爆柴油機車；在薄煤層采區巷道中，裝備無極繩連續牽引車；在主要行人通道中裝備架空乘人裝置等措施，有效解決了輔助運輸系統占用設備多、人員多，轉載環節多，安全隱患大，勞動效率低等難題，適應現代化礦井生產的需要。

[1]姜漢軍. 礦井輔助運輸設備[M]. 徐州:中國礦業大學出版社, 2006.

[2]高峰. 煤礦井下輔助運輸系統設計方法與智能調度研究[D]. 青島:山東科技大學, 2011.4.

[3]高貴軍.煤礦輔助運輸關鍵技術與裝備的研究[D]. 太原:太原理工大學, 2004.5.

[4]倪興華.安全高效礦井輔助運輸關鍵技術研究與應用[J]. 煤炭學報,2010(11):15.