淺談礦井出渣系統優化研究與實施工程

魏峰++李騰飛

摘 要：平煤股份十三礦對采掘系統進行了調整，開展了已三采區排矸系統的優化，實現了矸石與煤的分裝分運。優化了運輸系統，施工中增加了己三矸石倉和集中排矸巷，擴大了巷道斷面，每條巷道安裝2部膠帶運輸機，出煤、排矸同向分別運輸，減少了礦建投入。經己三系統運行表明，該系統運行可靠，矸石與原煤可分運，提高了煤質，經濟、社會效益較高。

關鍵詞：膠帶運輸機；集中排矸巷；出渣系統；商品煤

中圖分類號：TV554 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.087

1 礦區情況

平頂山礦區是我國地質條件最復雜的礦區之一，平煤股份十三礦為突出礦井設計施工低位瓦斯抽采巷，生產過程中，巖巷、煤巷出渣無法執行煤矸分運措施，煤巖混出，嚴重影響了商品煤的質量。隨著區域治理工程量的增加，巖巷工程越來越多，煤質受到了嚴重影響。為了提高煤質，必須實現煤與矸石的分裝分運、優化出渣系統，以滿足生產需要。

平煤股份十三礦是平煤集團公司2002年建成并投產的年產1.80 Mt的大型礦井。井田東西走向長15 km，南北傾斜寬2.3～5.0 km，井田面積為45 km2。

2 實施過程

《煤炭產品質量考核辦法》中的第四條規定，巖巷、半煤巖巷和維修巷道出渣不嚴格執行煤矸分運措施、煤巖混出，計算出的混矸量給予扣減，與商品煤質量一并考核。

《煤炭產品質量考核辦法》中的第二條規定，以下達的計劃灰分為考核標準，以實際完成灰分為依據，將質量考核與目標成本掛鉤，實行低于計劃灰分獎，高于計劃灰分罰，單批灰分（含地銷煤）超過計劃灰分15%以上時，沒收當批銷售收入的10%以上，直至全部沒收。

十三礦己三采區設計施工低位瓦斯抽采巷、采面和掘進工作面共用1個出渣系統，生產過程中，巖巷、煤巷出渣無法執行煤矸分運措施，煤巖混出，嚴重影響了商品煤質量。根據現場調研和可行性論證分析，在己三集中排矸巷、己三采區矸石倉施工中，將己三采區低抽巷出渣經礦車提至地面，從而實現矸石與煤的分裝分運。

己三集中排矸巷布置在己15～17煤層底板灰巖中，己三采區，一水平，水平標高為-525 m，方位角為96°30′，坡度為-10°，施工101 m（平距）后拐方位，按方位角為222°；坡度-10°時，施工4 m皮帶機尾硐室后再變方位，按方位角42°0′9″沿L1灰巖煤線標志層施工649 m后與己15～17—13031采面中間低位瓦斯抽采巷貫通。

巷道沿L1煤線標志層進行施工，采用錨網索聯合支護，全斷面采用Φ20×2 400 mm的高強錨桿（屈服強度為500 MPa）進行支護，錨桿間排距為700 mm×700 mm，采用Φ20×8 000 mm的錨索加固頂板，錨索按五花型布置，錨索間排距為2.1 m×1.4 m，全斷面掛Φ4.0、網格50×50 mm的編織鋼笆網。具體如圖1和圖2所示。

通過對十三礦出渣系統方案的優化和實施，實現了己三采區低抽巷排矸經礦車提至地面、矸石與出煤的分裝分運，切實提高了煤炭產品的質量和促進了精品煤產量的持續增長，優化了煤炭產業結構，提高了企業效益，為企業的發展作出了重大貢獻，獲得了較大的經濟效益和社會效益。

圖1 己三集中排矸巷拱形斷面支護圖

圖2 礦井出渣系統優化研究和實施工程平面示意圖

3 結論

在系統集成上進行了創新，首次提出了1個巷道安裝2部膠帶運輸機的方案，出煤、排矸同向分別運輸，總體技術水平和主要技術經濟指標達到了國內同類先進水平。一巷多用創造了較大的經濟效益，對公司的技術進步和產業結構調整有較大的促進作用，值得借鑒和推廣。主要創新體現在以下3方面：①本項目實現了矸石與煤的分裝分運，切實提高了煤炭產品的質量、降低了灰分、提高了企業效益；②本項目在系統集成上進行了創新，首次提出1個巷道安裝2部膠帶運輸機的方案，對公司的技術進步和產業結構調整有較大的促進作用，集團公司其他相同類型的工程均可借鑒此方法；③本項目解決了己三采區東翼采面布置需跨越采區的技術難題。