新建礦井取消井底煤倉的利與弊

趙志儒

(山西煤炭運銷集團馬家巖煤業有限公司，山西太原030303)

·專題綜述·

新建礦井取消井底煤倉的利與弊

趙志儒

(山西煤炭運銷集團馬家巖煤業有限公司，山西太原030303)

隨著現代化礦井建設的不斷推進，優化礦井設計，簡化煤炭運輸環節是減少煤礦事故的有效方法。本文從采煤工藝、掘進工藝、帶式輸送機現代化技術裝備和安全的角度，分析了取消井底煤倉的原因，在減少煤炭運輸環節的基礎上，保證了礦井運煤系統的連續性，有利于礦井建設，避免了施工和使用井底煤倉過程中發生的安全事故，同時減少了礦建工程量和投資成本。指出對地質條件復雜和運輸環節復雜的小型礦井不建議取消井底煤倉。

新建礦井;井底煤倉;運輸

1 井底煤倉概述

井底煤倉有倉帽、倉身、斗倉3大部分組成，分為傾斜式和垂直式兩種，主要用于井下煤炭的臨時儲存，是井下煤炭運至地面過程中的轉載硐室。井底煤倉結構形式與開拓系統布置方式、井下裝載方式等因素有關。煤倉容量與井下運輸方式、井筒提升設備布置形式、數量等有直接關系。井底煤倉應盡量布置在圍巖穩定、巖性較好、不穿越富含水層、易于維護的部位，以達到施工方便、安全、快速的目的。在中硬以上巖層內煤倉的支護采用錨噴支護或素混凝土支護，在軟巖層或煤層內煤倉的支護采用鋼筋混凝土支護。井底煤倉使用年限同礦井的服務年限一樣，周圍巷道關系較為復雜，結構設計與質量要求較高，施工工藝較復雜。

2 新建礦井取消井底煤倉原因

過去，由于采掘工藝的落后、礦井運輸環節復雜、運輸能力較小等原因，必須依靠多個采煤工作面同時生產，才能保證礦井生產能力，設置井底煤倉作為煤炭運輸中轉，對運輸系統起到一個緩沖作用。隨著煤炭工業現代化生產水平的日益提高，礦井開拓部署的不斷改革，管理水平的不斷提高，采掘工藝和裝備的發展，尤其是綜采的全面推廣和應用，礦井運輸設備的不斷改革，回采工作面單產水平大幅度提高，國內已出現了年產數百萬噸級，甚至千萬噸級的超級回采工作面。布置高產高效工作面，一個礦井一個回采工作面達到礦井設計生產能力。礦井生產裝備機械化，使井底煤倉在煤炭運輸系統中的地位越來越弱，甚至影響礦井安全生產。取消井底煤倉，自工作面采出的原煤經運輸巷帶式輸送機→上(下)山帶式輸送機→大巷帶式輸送機→井筒強力帶式輸送機→地面帶式輸送機→筒倉，減少了煤炭運輸環節，保證了礦井運煤系統的連續性，主要表現在如下方面:

1)掘進工藝由過去的打眼放炮落煤、人工裝煤、礦車運輸，至耙巖機裝煤、礦車運輸，再至耙巖機裝煤、皮帶運輸，轉變為掘進機落煤、轉載機裝煤、連續皮帶運輸，實現了落、裝、轉、運連續作業。簡化了掘進工序，提高了工效，掘進工作面月單進水平得到了大幅度提高。

2)采煤技術不斷發展，從爆破采煤工藝，到普通機械化采煤工藝，再到綜合機械化采煤工藝(綜采放頂煤工藝和一次采全高采煤工藝)，采煤工作面全部生產工序，如割煤、運煤、工作面支護和采空區處理等過程都實現了機械化連續作業。采煤技術的進步大幅度降低了勞動強度，提高了回采工作面月單采水平。

3)帶式輸送機具有連續運輸生產能力大、操作簡單、容易實現自動化、裝卸載附屬設備少等特點，已成為煤礦井下煤炭運輸的主要工具。帶式輸送機的種類有普通帶式輸送機、可伸縮式帶式輸送機、鋼絲繩芯帶式輸送機、大傾角帶式輸送機。帶式輸送機正朝著大功率、長距離、高速度方向發展，同時帶式輸送機的安全監控技術與自動化技術的發展，確保了帶式輸送機運行的安全可靠。單機總功率達到5 000 kW，輸送長度達到10 km，運量超過5 000 t/h，運行速度超過5～6 m/s的帶式輸送機已經在煤礦得到實際應用。

3 新建礦井取消井底煤倉利弊

《山西省煤礦建設標準》第七十五條提出:主要運輸大巷煤炭運輸方式應優先選用帶式輸送機;礦井宜布置井底煤倉，建設規模3.0 Mt/a及以上的大型礦井可采用帶式輸送機從回采工作面至地面的連續運輸。山西煤炭運銷集團提出各生產礦井、建設礦井應盡量對運煤系統進行優化，減少運輸環節，取消井下各類煤倉(立井提升的井底煤倉除外)。

3.1 新建礦井取消井底煤倉利端

1)減少煤炭運輸環節，杜絕因井底煤倉而發生的安全事故。

井底煤倉施工難度大、工期長，需要做好“一通三防”和頂板安全工作，特別是爆破安全工作。取消井底煤倉后，存在如下優勢:a)杜絕了施工期間的各類安全事故。b)杜絕了由于管理過程中存在缺陷，造成大塊煤、雜物、水等進入煤倉，發生煤倉堵塞、涌倉和跑倉事故。c)杜絕了因施工工程質量不達標、地質條件發生變化、使用年限長等原因，造成煤倉垮塌事故。d)杜絕了因清理煤倉而發生的各類安全事故。e)減少了通風環節，杜絕了因煤倉上部通風不良，造成的瓦斯積聚現象。

2)取消井底煤倉，減少了礦建工程量和投資成本。

根據《煤炭工業礦井設計規范》，井底煤倉的有效容量計算公式:Q=(0.15～0.25)A．其中Q為井底煤倉有效容積，t;A為礦井設計日產量，t;0.15～ 0.25為系數，大型礦井取小值，中型礦井取大值。對于大型礦井，井底煤倉臨時存儲能力是日產量的1/7;對于中型礦井，井底煤倉臨時儲存能力是日產量的1/4．取消井底煤倉，不會對礦井生產能力造成影響。以山西煤炭運銷集團馬家巖煤業有限公司90萬t/年為例，取消井底煤倉后，減少井巷工程量135 m，其中主井筒45 m，井底煤倉30 m，主井筒繞道車場60 m;減少建井投資252萬元;簡化了主井開拓系統，縮短了井筒建設工期。

3.2 新建礦井取消井底煤倉弊端

1)對于礦井運輸環節復雜、運輸能力小或運輸距離遠等情況，取消井底煤倉后，一旦運煤系統出現故障，短時間內不能排除，將影響工作面的正常生產。

2)取消井底煤倉，不利于礦井局部生產作業，將增加運輸成本。

3)取消井底煤倉，當采區采用帶式輸送機，大巷采用軌道列車運輸時，無法發揮運輸系統的潛力，保證連續均衡生產。

4)取消井底煤倉，當主井運煤系統檢修時，整個礦井將無法生產。

5)取消井底煤倉，不適用主井為立井且用箕斗提升的礦井。

6)取消井底煤倉，不適用同時開采多煤種且要求分裝分運的礦井。

4 結語

我國煤炭資源分布地域廣，各地域煤炭資源條件差異較大，特別是長江以南和以北的開采條件懸殊較大，造就了現代化礦井裝備技術的不同。在保證礦井設計生產能力的前提下，摒棄傳統觀念，優化礦井設計，取消井底煤倉，減少煤炭運輸環節，實現運煤系統的連續性，有利于高產高效安全生產。

［1］張榮立，何國緯，李鐸．采礦工程設計手冊［M］．北京:煤炭工業出版社，2003:1852－1890.

［2］任潤厚．在山西省現代化礦井建設工作暨煤礦基本建設會議講話精神［C］．大同:山西省現代化礦井建設暨煤炭基本建設工作會議錄，2012:55－67.

Advantages and Disadvantages of New Mine Cancelling Shaft Bottom Coal Bunker

ZHAO Zhiru

With the advancement ofmodern mine construction，effective methods of reducing coalmine accidents are optimizingmine design and simplifying coal transportation links．Analyzes the reasons of cancel shaft bottom coal bunker from coalmining technology，advancing technique，modern technology equipmentof conveyor and safety．On the basis of decrease coal transportation links，ensures the continuity of coalmine transportation system．It is in favour of coalmine construction，aviods the accidenton construction and using shaftbottom coal bunker，at the same time reduces the quantity and investment cost on construction．Points out that it is not to suggest that cancel shaft bottom coal bunker to small coalmine of complicated geological condition and transport links．

New mine;Shaft bottom coal bunker;Transportation

TD264

B

1672－0652(2015)09－0051－02

2015－07－10

趙志儒(1965—)，男，山西太原人，1985年畢業于山西省地方煤礦學校，工程師，主要從事煤礦工程技術設計與管理工作(E－mail)496585168@qq．com