回風暗斜井矸石倉與膠帶運輸

趙仕鈞等

摘要：煤礦生產中，煤倉的設置主要是保證礦井均衡連續的生產，縮短裝載時間，提高運輸和提升效率。而矸石倉的設置主要是滿足快速排矸，以減少卸排能力不均衡所造成的影響，對保證裝巖運輸不間斷進行起著至關重要的作用。

關鍵詞：聯合運輸系統 運輸方式 優化設計

礦井生產中井下矸石運輸主要以電機車運輸為主，電機車運輸具有運輸靈活、便于煤矸分運的優點，但普遍存在運輸環節復雜、連續性差，特別是在多行巷道掘進、排矸運煤交叉區段更為突出。以張集煤礦為例，礦井在進入回風暗斜井開拓施工后，上下兩段同時施工，現階段為膠帶運輸+臨時矸石倉+電機車運輸，轉載環節多連續性差、車場擁擠、車場擁擠調車困難、車皮供應緊張、上下兩段運輸沖突，加之回風暗斜井下段進入煤巷掘進，該區段需分煤矸運輸，從而造成排矸與運煤運輸系統的緊張局面。

1 巷道原運輸方式

回風暗斜井上、下兩段同時施工，上段迎頭掘進后矸石經皮帶運至上段臨時矸石倉再由耙裝機耙裝至礦車，人工將礦車調入回風暗斜井聯絡巷中部車場；下段迎頭掘進后工程煤經皮帶運至下段臨時矸石倉再由鏟車裝至礦車，人工將礦車調入回風暗斜井聯絡巷車場，車場重車排滿后由電瓶車牽引至副井，由于上、下兩頭的車皮供應、運料、排矸均由回風暗斜井聯絡巷車場調度且車場空間有限，造成現場調度困難，嚴重制約運輸系統的運料、排矸、車皮供應等各個方面，煤矸由迎頭運至回風暗斜井聯絡巷轉載環節多、機械化程度底、運輸連貫性差，為緩解這種局面，必須在回風暗斜井施工煤倉、矸石倉。

2 運輸優化方案

回風暗斜井運輸系統優化主要考慮兩種方案：①優化回風暗斜井聯絡巷車場，增加車場容量，優化調車存車方案。優點：投入少，生產影響少，車場改造快；缺點：不能解決轉載環節多、人工調車、機械化程度低等影響巷道掘進的根本問題。②直接在回風暗斜井施工矸石倉，可以減少上下段巷道生產影響、減少運輸系統轉載環節、提高運輸機械化程度及運輸連貫性、便于煤矸分裝分運，為提高巷道掘進效率，針對現場實際充分利用回風暗斜井皮帶與聯絡巷車場的上下關系，在回風暗斜井設立煤矸分運矸石倉。

3 回風暗斜井矸石倉設計

根據生產要求及地質條件，在回風暗斜井（上段）變坡點前61m處施工兩個臨時矸石倉，主要擔負回風暗斜井施工時的儲矸及儲煤。

矸石倉設計兩個并列相連，斷面為“∞”形，單個斷面為圓形。矸石倉中心位置距變坡點斜距約61m，垂直向下掘進與回風暗斜井聯絡巷貫通。1#矸石倉中心線坐標：X=3855624.212，Y=440758.126；2#矸石倉中心線坐標：X=3855622.505，Y=440758.959。

3.1 支護設計

硐室斷面

①倉體

單個斷面為圓形，φ凈=2000mm，φ掘=2300mm；兩個矸石倉重合后，凈弦長1000mm，中心距1900mm。

②漏斗

漏斗由φ凈2000mm按60°斜角漸縮至1000×1000mm正方形口。

③放煤嘴

平面形狀為正方形，規格1000×1000mm，厚度500mm。

④操作硐室

直墻半圓拱形，凈斷面寬×高×深=2000×2200×1500mm（暫不施工，后期根據現場實際情況進行調整）。

3.2 支護方式

矸石倉根據設計要求，相關支護參數如下：

①倉體

采用錨網索噴支護，噴射C20砼厚度150mm；錨桿采用φ20×1500mm螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm，每根錨桿使用2卷MSK2835錨固劑，托盤為150×150×10mm拱形鋼板，扭矩力不低于250N.m，錨固力100KN；錨索為φ22×6300mm礦用錨索，間排距1400×1600mm，每根錨索使用3卷MSK2350錨固劑，托盤為300×300×16mm拱形鋼板，預緊力120KN，錨固力250KN；金屬網為φ6mm圓鋼焊制，網幅2000×1000mm，網孔規格100×100mm，搭接長度100mm，搭接處每隔200mm使用雙股14#鐵絲綁扎。

倉體重疊處使用厚8mm鋼板隔開，矸石倉上口臨時鎖口采用4根長度2800mm和2根長度4600mm的I10工字鋼制作。

②漏斗及放煤嘴

采用混凝土澆筑，強度C20；漏斗傾角與水平夾角為60°，澆筑施工前，在幫部安裝錨桿，預留100-400mm外露長度。按間排距不大于800mm預埋2寸風管4個。放煤嘴下部預埋I11工字鋼，工字鋼上預留螺栓孔。

③操作硐室

采用錨網索噴支護，噴射C20砼厚度100mm，其他支護參數與矸石倉倉體錨噴相同。

矸石倉采用反井鉆機法施工，回風暗斜井分別從上下兩頭鋪設兩部皮帶接至矸石倉、煤倉上口，迎頭運來的矸石、工程煤分別經過兩部皮帶運至矸石倉上部溜矸眼進入倉體。

4 煤倉、矸石倉的應用

①回風暗斜井上、下兩頭生產的矸石及工程煤經皮帶分別運至矸石倉、煤倉，實現了煤矸分運，提高煤質，矸石倉的緩存功能，減少兩頭同時運輸的生產影響。

②煤矸直接由矸石倉運至車場礦車內，提高了運輸系統的連貫性及機械化程度，減去了人工調車-兩頭分別裝運-人工調車的轉載環節，簡化運輸路線、減少人員崗位提高生產效率。

③矸石、工程煤通過皮帶和導矸系統進入矸石倉，充分利用了矸石倉的緩存作用，調節了迎頭排煤矸和礦車運輸的時間差，合理的調配了檢修運矸和運煤時間。

5 結論

通過在回風暗斜井建立和使用煤倉、矸石倉，極大的優化運輸系統，實現了煤矸全面分儲、分運，徹底解決了回風暗斜井上下兩頭同時掘進轉載環節多、相互之間生產影響大、人工調車、運輸系統復雜等諸多弊端，極大提升了安全條件和工程進度。

參考文獻：

[1]李永旭.關于大孤山鐵礦聯合運輸系統有關問題的探討[J].金屬礦山，1995（02）.

[2]李連華，魏茂生，趙仁寶.煤倉、矸石倉聯合運輸系統的設計與應用[J].山東煤炭科技，2012（05）.

[3]王慧剛.齊大山鐵礦鐵——汽聯合運輸系統應用新型轉載裝置的實踐[J].中國礦業，2000（S1）.endprint

摘要：煤礦生產中，煤倉的設置主要是保證礦井均衡連續的生產，縮短裝載時間，提高運輸和提升效率。而矸石倉的設置主要是滿足快速排矸，以減少卸排能力不均衡所造成的影響，對保證裝巖運輸不間斷進行起著至關重要的作用。

關鍵詞：聯合運輸系統 運輸方式 優化設計

礦井生產中井下矸石運輸主要以電機車運輸為主，電機車運輸具有運輸靈活、便于煤矸分運的優點，但普遍存在運輸環節復雜、連續性差，特別是在多行巷道掘進、排矸運煤交叉區段更為突出。以張集煤礦為例，礦井在進入回風暗斜井開拓施工后，上下兩段同時施工，現階段為膠帶運輸+臨時矸石倉+電機車運輸，轉載環節多連續性差、車場擁擠、車場擁擠調車困難、車皮供應緊張、上下兩段運輸沖突，加之回風暗斜井下段進入煤巷掘進，該區段需分煤矸運輸，從而造成排矸與運煤運輸系統的緊張局面。

1 巷道原運輸方式

回風暗斜井上、下兩段同時施工，上段迎頭掘進后矸石經皮帶運至上段臨時矸石倉再由耙裝機耙裝至礦車，人工將礦車調入回風暗斜井聯絡巷中部車場；下段迎頭掘進后工程煤經皮帶運至下段臨時矸石倉再由鏟車裝至礦車，人工將礦車調入回風暗斜井聯絡巷車場，車場重車排滿后由電瓶車牽引至副井，由于上、下兩頭的車皮供應、運料、排矸均由回風暗斜井聯絡巷車場調度且車場空間有限，造成現場調度困難，嚴重制約運輸系統的運料、排矸、車皮供應等各個方面，煤矸由迎頭運至回風暗斜井聯絡巷轉載環節多、機械化程度底、運輸連貫性差，為緩解這種局面，必須在回風暗斜井施工煤倉、矸石倉。

2 運輸優化方案

回風暗斜井運輸系統優化主要考慮兩種方案：①優化回風暗斜井聯絡巷車場，增加車場容量，優化調車存車方案。優點：投入少，生產影響少，車場改造快；缺點：不能解決轉載環節多、人工調車、機械化程度低等影響巷道掘進的根本問題。②直接在回風暗斜井施工矸石倉，可以減少上下段巷道生產影響、減少運輸系統轉載環節、提高運輸機械化程度及運輸連貫性、便于煤矸分裝分運，為提高巷道掘進效率，針對現場實際充分利用回風暗斜井皮帶與聯絡巷車場的上下關系，在回風暗斜井設立煤矸分運矸石倉。

3 回風暗斜井矸石倉設計

根據生產要求及地質條件，在回風暗斜井（上段）變坡點前61m處施工兩個臨時矸石倉，主要擔負回風暗斜井施工時的儲矸及儲煤。

矸石倉設計兩個并列相連，斷面為“∞”形，單個斷面為圓形。矸石倉中心位置距變坡點斜距約61m，垂直向下掘進與回風暗斜井聯絡巷貫通。1#矸石倉中心線坐標：X=3855624.212，Y=440758.126；2#矸石倉中心線坐標：X=3855622.505，Y=440758.959。

3.1 支護設計

硐室斷面

①倉體

單個斷面為圓形，φ凈=2000mm，φ掘=2300mm；兩個矸石倉重合后，凈弦長1000mm，中心距1900mm。

②漏斗

漏斗由φ凈2000mm按60°斜角漸縮至1000×1000mm正方形口。

③放煤嘴

平面形狀為正方形，規格1000×1000mm，厚度500mm。

④操作硐室

直墻半圓拱形，凈斷面寬×高×深=2000×2200×1500mm（暫不施工，后期根據現場實際情況進行調整）。

3.2 支護方式

矸石倉根據設計要求，相關支護參數如下：

①倉體

采用錨網索噴支護，噴射C20砼厚度150mm；錨桿采用φ20×1500mm螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm，每根錨桿使用2卷MSK2835錨固劑，托盤為150×150×10mm拱形鋼板，扭矩力不低于250N.m，錨固力100KN；錨索為φ22×6300mm礦用錨索，間排距1400×1600mm，每根錨索使用3卷MSK2350錨固劑，托盤為300×300×16mm拱形鋼板，預緊力120KN，錨固力250KN；金屬網為φ6mm圓鋼焊制，網幅2000×1000mm，網孔規格100×100mm，搭接長度100mm，搭接處每隔200mm使用雙股14#鐵絲綁扎。

倉體重疊處使用厚8mm鋼板隔開，矸石倉上口臨時鎖口采用4根長度2800mm和2根長度4600mm的I10工字鋼制作。

②漏斗及放煤嘴

采用混凝土澆筑，強度C20；漏斗傾角與水平夾角為60°，澆筑施工前，在幫部安裝錨桿，預留100-400mm外露長度。按間排距不大于800mm預埋2寸風管4個。放煤嘴下部預埋I11工字鋼，工字鋼上預留螺栓孔。

③操作硐室

采用錨網索噴支護，噴射C20砼厚度100mm，其他支護參數與矸石倉倉體錨噴相同。

矸石倉采用反井鉆機法施工，回風暗斜井分別從上下兩頭鋪設兩部皮帶接至矸石倉、煤倉上口，迎頭運來的矸石、工程煤分別經過兩部皮帶運至矸石倉上部溜矸眼進入倉體。

4 煤倉、矸石倉的應用

①回風暗斜井上、下兩頭生產的矸石及工程煤經皮帶分別運至矸石倉、煤倉，實現了煤矸分運，提高煤質，矸石倉的緩存功能，減少兩頭同時運輸的生產影響。

②煤矸直接由矸石倉運至車場礦車內，提高了運輸系統的連貫性及機械化程度，減去了人工調車-兩頭分別裝運-人工調車的轉載環節，簡化運輸路線、減少人員崗位提高生產效率。

③矸石、工程煤通過皮帶和導矸系統進入矸石倉，充分利用了矸石倉的緩存作用，調節了迎頭排煤矸和礦車運輸的時間差，合理的調配了檢修運矸和運煤時間。

5 結論

通過在回風暗斜井建立和使用煤倉、矸石倉，極大的優化運輸系統，實現了煤矸全面分儲、分運，徹底解決了回風暗斜井上下兩頭同時掘進轉載環節多、相互之間生產影響大、人工調車、運輸系統復雜等諸多弊端，極大提升了安全條件和工程進度。

參考文獻：

[1]李永旭.關于大孤山鐵礦聯合運輸系統有關問題的探討[J].金屬礦山，1995（02）.

[2]李連華，魏茂生，趙仁寶.煤倉、矸石倉聯合運輸系統的設計與應用[J].山東煤炭科技，2012（05）.

[3]王慧剛.齊大山鐵礦鐵——汽聯合運輸系統應用新型轉載裝置的實踐[J].中國礦業，2000（S1）.endprint

摘要：煤礦生產中，煤倉的設置主要是保證礦井均衡連續的生產，縮短裝載時間，提高運輸和提升效率。而矸石倉的設置主要是滿足快速排矸，以減少卸排能力不均衡所造成的影響，對保證裝巖運輸不間斷進行起著至關重要的作用。

關鍵詞：聯合運輸系統 運輸方式 優化設計

礦井生產中井下矸石運輸主要以電機車運輸為主，電機車運輸具有運輸靈活、便于煤矸分運的優點，但普遍存在運輸環節復雜、連續性差，特別是在多行巷道掘進、排矸運煤交叉區段更為突出。以張集煤礦為例，礦井在進入回風暗斜井開拓施工后，上下兩段同時施工，現階段為膠帶運輸+臨時矸石倉+電機車運輸，轉載環節多連續性差、車場擁擠、車場擁擠調車困難、車皮供應緊張、上下兩段運輸沖突，加之回風暗斜井下段進入煤巷掘進，該區段需分煤矸運輸，從而造成排矸與運煤運輸系統的緊張局面。

1 巷道原運輸方式

回風暗斜井上、下兩段同時施工，上段迎頭掘進后矸石經皮帶運至上段臨時矸石倉再由耙裝機耙裝至礦車，人工將礦車調入回風暗斜井聯絡巷中部車場；下段迎頭掘進后工程煤經皮帶運至下段臨時矸石倉再由鏟車裝至礦車，人工將礦車調入回風暗斜井聯絡巷車場，車場重車排滿后由電瓶車牽引至副井，由于上、下兩頭的車皮供應、運料、排矸均由回風暗斜井聯絡巷車場調度且車場空間有限，造成現場調度困難，嚴重制約運輸系統的運料、排矸、車皮供應等各個方面，煤矸由迎頭運至回風暗斜井聯絡巷轉載環節多、機械化程度底、運輸連貫性差，為緩解這種局面，必須在回風暗斜井施工煤倉、矸石倉。

2 運輸優化方案

回風暗斜井運輸系統優化主要考慮兩種方案：①優化回風暗斜井聯絡巷車場，增加車場容量，優化調車存車方案。優點：投入少，生產影響少，車場改造快；缺點：不能解決轉載環節多、人工調車、機械化程度低等影響巷道掘進的根本問題。②直接在回風暗斜井施工矸石倉，可以減少上下段巷道生產影響、減少運輸系統轉載環節、提高運輸機械化程度及運輸連貫性、便于煤矸分裝分運，為提高巷道掘進效率，針對現場實際充分利用回風暗斜井皮帶與聯絡巷車場的上下關系，在回風暗斜井設立煤矸分運矸石倉。

3 回風暗斜井矸石倉設計

根據生產要求及地質條件，在回風暗斜井（上段）變坡點前61m處施工兩個臨時矸石倉，主要擔負回風暗斜井施工時的儲矸及儲煤。

矸石倉設計兩個并列相連，斷面為“∞”形，單個斷面為圓形。矸石倉中心位置距變坡點斜距約61m，垂直向下掘進與回風暗斜井聯絡巷貫通。1#矸石倉中心線坐標：X=3855624.212，Y=440758.126；2#矸石倉中心線坐標：X=3855622.505，Y=440758.959。

3.1 支護設計

硐室斷面

①倉體

單個斷面為圓形，φ凈=2000mm，φ掘=2300mm；兩個矸石倉重合后，凈弦長1000mm，中心距1900mm。

②漏斗

漏斗由φ凈2000mm按60°斜角漸縮至1000×1000mm正方形口。

③放煤嘴

平面形狀為正方形，規格1000×1000mm，厚度500mm。

④操作硐室

直墻半圓拱形，凈斷面寬×高×深=2000×2200×1500mm（暫不施工，后期根據現場實際情況進行調整）。

3.2 支護方式

矸石倉根據設計要求，相關支護參數如下：

①倉體

采用錨網索噴支護，噴射C20砼厚度150mm；錨桿采用φ20×1500mm螺紋鋼錨桿，間排距800×800mm，每根錨桿使用2卷MSK2835錨固劑，托盤為150×150×10mm拱形鋼板，扭矩力不低于250N.m，錨固力100KN；錨索為φ22×6300mm礦用錨索，間排距1400×1600mm，每根錨索使用3卷MSK2350錨固劑，托盤為300×300×16mm拱形鋼板，預緊力120KN，錨固力250KN；金屬網為φ6mm圓鋼焊制，網幅2000×1000mm，網孔規格100×100mm，搭接長度100mm，搭接處每隔200mm使用雙股14#鐵絲綁扎。

倉體重疊處使用厚8mm鋼板隔開，矸石倉上口臨時鎖口采用4根長度2800mm和2根長度4600mm的I10工字鋼制作。

②漏斗及放煤嘴

采用混凝土澆筑，強度C20；漏斗傾角與水平夾角為60°，澆筑施工前，在幫部安裝錨桿，預留100-400mm外露長度。按間排距不大于800mm預埋2寸風管4個。放煤嘴下部預埋I11工字鋼，工字鋼上預留螺栓孔。

③操作硐室

采用錨網索噴支護，噴射C20砼厚度100mm，其他支護參數與矸石倉倉體錨噴相同。

矸石倉采用反井鉆機法施工，回風暗斜井分別從上下兩頭鋪設兩部皮帶接至矸石倉、煤倉上口，迎頭運來的矸石、工程煤分別經過兩部皮帶運至矸石倉上部溜矸眼進入倉體。

4 煤倉、矸石倉的應用

①回風暗斜井上、下兩頭生產的矸石及工程煤經皮帶分別運至矸石倉、煤倉，實現了煤矸分運，提高煤質，矸石倉的緩存功能，減少兩頭同時運輸的生產影響。

②煤矸直接由矸石倉運至車場礦車內，提高了運輸系統的連貫性及機械化程度，減去了人工調車-兩頭分別裝運-人工調車的轉載環節，簡化運輸路線、減少人員崗位提高生產效率。

③矸石、工程煤通過皮帶和導矸系統進入矸石倉，充分利用了矸石倉的緩存作用，調節了迎頭排煤矸和礦車運輸的時間差，合理的調配了檢修運矸和運煤時間。

5 結論

通過在回風暗斜井建立和使用煤倉、矸石倉，極大的優化運輸系統，實現了煤矸全面分儲、分運，徹底解決了回風暗斜井上下兩頭同時掘進轉載環節多、相互之間生產影響大、人工調車、運輸系統復雜等諸多弊端，極大提升了安全條件和工程進度。

參考文獻：

[1]李永旭.關于大孤山鐵礦聯合運輸系統有關問題的探討[J].金屬礦山，1995（02）.

[2]李連華，魏茂生，趙仁寶.煤倉、矸石倉聯合運輸系統的設計與應用[J].山東煤炭科技，2012（05）.

[3]王慧剛.齊大山鐵礦鐵——汽聯合運輸系統應用新型轉載裝置的實踐[J].中國礦業，2000（S1）.endprint