東灘煤礦東翼膠輪車運輸系統改造快速施工技術

邊德龍，王 帥

（兗礦集團東灘煤礦，山東 鄒城 273512）

1 概況

東灘煤礦位于兗州煤田中部的東面，1979年開始興建，1989年開始投產，設計年生產能力為400萬t。礦井主要采用軌道運輸方式，南翼六采區采用無軌膠輪車運輸方式。目前，東翼三部架空乘人裝置運輸距離約7500m，人員乘坐時間約60min，人員乘坐時間久，舒適性較差。且隨著三采區里段工作面的開采，三采行人巷架空乘人裝置需進一步向里繼續延伸約500m，造成乘坐時間會更長。因此，需對東翼人員運輸方式需進行優化，實現東翼人員快捷高效運輸。通過對東翼進行部分巷道重新施工及擴刷、地坪鋪設等工程，通過購置WC20R型運人膠輪車投入運行，形成完善的無軌膠輪車運輸系統。系統改造后，東翼三采區施工人員可乘坐膠輪車自井底車場直達三采區乘車點，大大提高了東翼施工人員的運輸效率。

2 膠輪車運輸系統改造

2.1 運輸系統改造

巷道內運輸系統形成后，需拆除現有東翼三部架空乘人裝置，通過對東翼第一、二行人進風巷進行部分巷道重新施工及擴刷、地坪鋪設等工程實現膠輪車運輸。該方案分兩步實施，前期先實現將膠輪車運行至東翼第二行人進風巷9#聯處。后期待膠輪車運輸2#繞道施工完畢后，再實現將膠輪車運行至三采區工作面順槽內。

2.2 工程施工技術方案

東翼無軌膠輪車運輸系統改造為在現有架空乘人裝置專用巷道內運行膠輪車，整個工程相對較為復雜，需前期先考慮如何形成專用巷道內的運輸系統（膠輪車或軌道運輸），撤除沿線的架空乘人裝置設備設施，然后進入臥底、地坪鋪設、巷道擴刷和巷道掘進施工等工程，為提高施工效率，需充分考慮恢復巷道內的運輸方式，有條件的優先考慮膠輪車運輸，另外設置膠輪車運輸和軌道運輸的換裝點，實現物料順利轉運進出。

東翼第一、二行人進風巷巷道內沒有軌道運輸系統，為實現擴刷、臥底和地坪施工期間的物料運輸，需采用無軌膠輪車在巷道內運輸，物料需經東軌大巷采用軌道運輸進料，且中間缺少換裝地點。為此設計采用東軌3#聯改造成為軌道運輸和膠輪車運輸的換裝點，實現物料和矸石在軌道運輸和膠輪車運輸之間的換裝。為進一步提高施工效率，臥底出矸時采用臥底機對巷道底板進行臥底、7噸多功能鏟運機進行鏟運至8噸自卸膠輪車上運輸至東軌3#聯進行換裝。進混合料時，采用8噸車在東軌3#聯接料，然后運輸至卸車地點自動卸車，實現臥、裝、運、卸全部機械化作業。

2.3 換裝系統設計改造

2.3.1 東軌3#聯進料和出矸換裝系統改造

受東翼現場實際條件限制，混合料無法直接運輸至東翼施工地點，依據東翼輔助運輸優化方案和東翼軌行3#聯現場實際情況等資料，為滿足東翼輔助運輸改造期間矸石和地坪混合料運輸，設計對東翼軌行3#聯改造施工矸石輸送通道和混合料輸送通道，形成有軌和無軌機械化進料、出矸快速換裝系統。

1）混合料通道位于3#聯東端頭南側，規格為長×寬×深=20000mm×1500mm×1000mm，混合料通道原理采用底卸礦車將混合料卸至皮帶上，通過皮帶運輸至卸載點，膠輪車將后車廂開至卸載點進行接混合料，實現混合料在有軌和無軌之間的換裝。

2）矸石通道位于3#聯東端頭北側，規格為長×寬×深=10000mm×1500mm×1000mm；，膠輪車將裝運的矸石運輸至耙裝區域，利用安裝耙裝機進行矸石換裝至礦車內，實現了矸石在無軌和有軌之間的換裝。

3）系統在使用過程中可順利實現膠輪車重車進出，提高運輸效率，膠輪車裝運臥底的矸石卸車至耙裝區域，然后挪移車廂至皮帶卸載點接混合料，再運輸至卸車地點，避免了空車運輸的現象，大大提高了施工效率。

2.3.2 東軌二回聯上車場通道水泥換裝系統

受現場條件限制，袋裝水泥從東軌大巷無法直接運至東翼一進和二進改造施工區域，且東軌3#聯不能實現袋裝水泥的機械式換裝，為實現袋裝水泥的快速換裝，避免人力搬運袋裝水泥，提高換裝運輸效率，通過改造改造東軌二回聯上車場通道，在此安裝兩組風動葫蘆進行換裝水泥，平板車配合集裝箱將袋裝水泥運輸至換裝點，利用風動葫蘆將集裝箱換裝至膠輪車后車廂內進行封車，膠輪車運輸至卸車地點打開集裝箱，不解除集裝箱封車，膠輪車利用自卸功能直接將水泥卸至卸車地點。

快速換裝系統圖

2.4 機械化施工組織

施工全部采用機械化作業，提高施工效率，降低勞動強度。巷道臥底出矸時采用臥底機對巷道底板進行臥底、7t多功能鏟運機將矸石鏟運至8t自卸膠輪車后車廂內，8t自卸膠輪車運輸至東軌3#聯進行卸車至耙裝區域。

巷道進地坪施工所需混合料時，采用8噸車在東軌3#聯皮帶卸載點進行接料，然后運輸至卸車地點自動卸車，實現巷道臥、裝、運、卸一體化。

地坪采用邊卸料邊鋪設的施工方式，所需石子、砂子（砂石混合料）提前在地面按照配比配制好裝車（集裝箱、開門車）下井，采用42.5R型袋裝水泥集中裝車下井。使用攪拌機拌料，先使用攪拌機將砂石料鏟裝至攪拌機攪拌桶內，然后加入水，最后按照規定的配比將袋裝水泥倒入攪拌機攪拌，攪拌好卸至底板上人工再進行攤鋪。正常鋪設地坪時，每班施工人員為6～8人，鋪設地坪人員為3～4人（1名攪拌機司機、1人監護及拖拽電纜、2人攉混合料及抹面平整地坪），剩余3～4人負責后方調車、運料、卸料等工作。

2.5 應用情況

1）克服軌道運輸和膠輪車運輸之間銜接困難，實現物料機械化快速換裝。

通過改造東軌3#聯，形成有軌和無軌機械化進料、出矸快速換裝系統，且在使用過程中可實現臥底出矸和運輸混合料同時作業，實現膠輪車重車進出，提高施工和運輸效率，改造東軌二回聯上車場通道，形成水泥快速換裝系統，避免人力抬運袋裝水泥，大大減輕職工勞動強度。

2）實現臥、裝、運、卸全機械化作業，大大降低職工體力勞動強度。

優化車輛選型，根據目前礦上在用的膠輪車，合理選型膠輪車，選擇四驅8噸自卸車負責運輸物料，該車型運輸能力大，輪胎為充填式輪胎，在臥底巷道內運行時避免扎胎；采用7t多功能鏟運車，該車寬度為1.8m，適用于窄巷道運輸，鏟運能力大，雙向駕駛，可有效解決臥底的矸石換裝至膠輪車問題，鏟運效率高。采用臥底機進行臥底，避免人工進行臥底，減輕職工勞動強度，在施工巷道內設置會車硐室或巷道交叉口作為膠輪車錯車硐室和調車硐室，有效解決了交叉運輸作業的問題。

巷道臥底出矸時采用臥底機對巷道底板進行臥底、7t多功能鏟運機將矸石鏟運至8t自卸膠輪車后車廂內，8t自卸膠輪車運輸至東軌3#聯進行卸車至耙裝區域。巷道進地坪施工所需混合料時，采用8t車在東軌3#聯皮帶卸載點進行接料，然后運輸至卸車地點自動卸車，實現巷道臥、裝、運、卸一體化。

3 結 論

針對東翼一進和二進改造施工期間沒有現成的軌道運輸系統，若采用軌道運輸系統，需進行多部絞車安裝、軌道鋪設，形成軌道運輸系統后，無法采用現代化機械設備臥底、裝車和運輸設備，需采用人力臥底、裝車和卸車，且施工完成后，需將原形成的軌道運輸系統拆除回撤，不僅施工運輸效率低、占用施工人員多、勞動強度大、而且施工前和施工后準備和后續工程量較大，采用上述綜合機械化施工工藝，對于老礦井采區膠輪車運輸系統優化改造高效施工具有寶貴經驗和借鑒意義。