巍山煤業(yè)綜采順槽設(shè)備布置優(yōu)化分析-2010-07-25.doc

巍山煤業(yè)有限公司綜采順槽設(shè)備布置優(yōu)化分析山科大繼續(xù)教育學(xué)院采礦工程2008級專升本 沈立利摘 要 根據(jù)榆次巍山煤業(yè)有限公司井田煤層（傾角5-13）、瓦斯含量低的特點(diǎn),把綜采工作面的移變專列放在進(jìn)風(fēng)順槽、膠帶輸送機(jī)放在回風(fēng)順槽。這種創(chuàng)新的布置形式，不僅徹底杜絕傳統(tǒng)布置形式下（移變專列與膠帶輸送機(jī)同布置于進(jìn)風(fēng)順槽）膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)的煤塵全部進(jìn)入綜采工作面；并且使綜采移變專列及工作面主要設(shè)備始終處于新鮮風(fēng)流之中。同時(shí)還在膠帶輸送機(jī)順增設(shè)多道封閉式自動(dòng)噴霧消塵裝置，保證了回風(fēng)順槽良好的滅塵效果，極大地改善了綜采工作面全系統(tǒng)的通風(fēng)質(zhì)量和工作環(huán)境。關(guān)鍵詞 綜采順槽 移變專列 膠帶輸送機(jī) 噴霧消塵1 問題的提出巍山煤礦位于榆次區(qū)烏金山鎮(zhèn)（原鳴謙鎮(zhèn)）西沙溝村北1km處,籌建于2004年12月，投產(chǎn)于2008年10月，原設(shè)計(jì)年產(chǎn)為30萬t，現(xiàn)改擴(kuò)建為年產(chǎn)為90萬t。2010年預(yù)計(jì)原煤產(chǎn)量可達(dá)100萬t。隨著礦井巷道布置改造、回采工藝改進(jìn)、采掘設(shè)備升級、管理手段提高，綜合經(jīng)驗(yàn)積累，綜采工作面長度由120m加長到180m，綜采工作面推采長度由1000m加長到1600m。但是，在綜合效率與效益快速提高的基礎(chǔ)之上，困擾安全生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的突出問題是：由于1500m左右的膠帶輸送機(jī)布置在進(jìn)風(fēng)順槽，只要膠帶輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)則整個(gè)進(jìn)風(fēng)順槽和綜采工作面都彌漫著昏暗的煤塵霧，被長距離膠帶輸送機(jī)自身抖動(dòng)播揚(yáng)起來的煤塵所嚴(yán)重污染。特別是在采煤機(jī)割煤期間，盡管采煤機(jī)的內(nèi)外噴霧使用良好，但迭加上長距離膠帶輸送機(jī)連續(xù)產(chǎn)生的煤塵，工作面一直處于超標(biāo)煤塵的污染之下，極其有害于長期在此區(qū)域作業(yè)人員的身體健康，另外也不利于移變專列的日常文明生產(chǎn)管理，長達(dá)60多米的移變專列上的各種機(jī)電設(shè)備，雖然每班都安排專人去清理設(shè)備上的煤塵但效果不佳。如何解決這一嚴(yán)重危害作業(yè)人員身體健康和影響綜采現(xiàn)場文明生產(chǎn)的煤塵問題，已經(jīng)越來越明朗化地?cái)[在工程技術(shù)人員面前。2 綜采設(shè)備傳統(tǒng)與創(chuàng)新布置的優(yōu)缺點(diǎn)分析經(jīng)過長時(shí)間的井下觀察與思考,認(rèn)為在巍山煤礦這種特定開采技術(shù)條件下，移變專列與膠帶輸送機(jī)分開布置在兩條順槽中，移變專列保持在進(jìn)風(fēng)順槽、膠帶輸送機(jī)可以布置在回風(fēng)順槽中，這么布置能夠完全解決上述存在的問題。因?yàn)檫@一技術(shù)舉措涉及問題重大，主要集中在生產(chǎn)實(shí)踐的可行性和安全方面約束性，當(dāng)時(shí)難以立即實(shí)施。需要傾聽各方見解方可安全穩(wěn)妥確定。2.1 2009年巍山煤礦綜采工作面配套基本情況綜采工作面長度120m左右，支架寬度1.5m且共布置80架；刮板輸送機(jī)（2320kw）且敷設(shè)長度125m，刮板轉(zhuǎn)載機(jī)與破碎機(jī)（270kw）總長度100m；移變專列長度50m，單軌吊伸縮段長度50m，綜采工作面推采長度1000m左右。2.2 移變專列與膠帶輸送機(jī)同巷布置進(jìn)風(fēng)巷順槽內(nèi)的優(yōu)、缺點(diǎn)移變專列與膠帶輸送機(jī)同巷布置圖見圖1，移變專列與膠帶輸送機(jī)同巷布置進(jìn)風(fēng)順槽內(nèi)有以下優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。2.2 .1 優(yōu)點(diǎn)1)膠帶機(jī)巷作為進(jìn)風(fēng)巷，屬于中外煤礦的傳統(tǒng)做法易于通風(fēng)管理。2)與移變專列單獨(dú)布置在輔運(yùn)進(jìn)風(fēng)順槽相比較，轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)供電距離短，電纜截面可選用70mm2電纜，長度節(jié)約1802m?？晒?jié)約初期投入和日常生產(chǎn)維護(hù)成本。3)工作面擋煤板電纜槽內(nèi)少布置一條也便于日常生產(chǎn)管理。4)對于工作面刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾冷卻水，因用量少可直接從噴霧灑水系統(tǒng)中取出，回順可不高供水系統(tǒng)，減少供水環(huán)節(jié)也便于日常生產(chǎn)管理。5)因工作面機(jī)尾相連的回順內(nèi)無機(jī)電設(shè)備，當(dāng)工作面大型機(jī)電設(shè)備損壞時(shí)便于更換和運(yùn)輸，可從機(jī)尾直接進(jìn)入溜槽，便于維護(hù)和檢修。6)移變專列控制臺的崗位電工可以直接觀察到膠帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況也便于多頭管理。2.2.2 缺點(diǎn)1)綜采工作面內(nèi)煤塵大，不利于長期在本區(qū)域作業(yè)的崗位工人的身體健康，徹底違背現(xiàn)代安全管理“以人為本”的基本理念。2)移變專列設(shè)備衛(wèi)生難以保持，由于膠帶機(jī)和移變專列布置于一條進(jìn)風(fēng)順槽，所以膠帶機(jī)在運(yùn)行期間產(chǎn)生的大量煤塵要沉積于移變專列設(shè)備上，同時(shí)也隨風(fēng)飄揚(yáng)到工作面。3)膠帶機(jī)和移變專列同布置于一條進(jìn)風(fēng)順槽，類似于其它煤礦的機(jī)軌合一巷道布置，因此巷道斷面要求大，按目前巍山煤礦既定的常用設(shè)備，巷道斷面跨度須在4.4m以上才能滿足要求。不僅造成掘進(jìn)巷道成本增加，而且也出現(xiàn)巷道斷面跨度大、自然形成礦山壓力大、必然加大巷道使用期間的維護(hù)費(fèi)用、同時(shí)也降低工作場所的安全度。2.3 移變專列布置在進(jìn)風(fēng)輔運(yùn)順槽和膠帶輸送機(jī)布置在回風(fēng)巷順槽內(nèi)的優(yōu)、缺點(diǎn)移變專列布置在進(jìn)風(fēng)輔運(yùn)順槽和膠帶輸送機(jī)分巷布置圖見圖2，移變專列布置在進(jìn)風(fēng)輔運(yùn)順槽和膠帶輸送機(jī)布置在回風(fēng)順槽內(nèi)有以下優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。2.3 .1 優(yōu)點(diǎn)1)由于輔運(yùn)順槽作為進(jìn)風(fēng)巷道，移變專列設(shè)備全部處于新鮮風(fēng)流中，所以移變專列設(shè)備衛(wèi)生狀態(tài)好；同時(shí)徹底消除膠帶運(yùn)輸機(jī)在運(yùn)行期間自身所產(chǎn)生煤塵的污染，因而保持綜采工作面一直處于新鮮風(fēng)清潔狀態(tài)。2)移變專列同膠帶運(yùn)輸機(jī)分開布置于進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)順槽中，巷道斷面必然減少。按目前巍山礦既定的常用設(shè)備，可將兩條順槽斷面跨度布置在4m以內(nèi)即可滿足生產(chǎn)使用要求。這樣既可以降低掘進(jìn)巷道成本，同時(shí)也提高巷道使用期間的安全性。3) 移變專列布置在輔運(yùn)進(jìn)風(fēng)順槽內(nèi)，所有電纜和管線都不通過轉(zhuǎn)載機(jī)與破碎機(jī)而直接進(jìn)入綜采工作面，既簡化纜線布置又方便生產(chǎn)管理，還可增加推移纜線單軌吊的伸縮距離，最大限度地延長移動(dòng)移變專列時(shí)間、減少移動(dòng)移變專列次數(shù)、相應(yīng)地增加綜采工作面開機(jī)率、有力地提高綜采工作面綜合生產(chǎn)效率。4)跟隨布置的移變專列所有高壓電纜，因?yàn)樘幱讵?dú)立的輔助運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)巷道內(nèi)，所以也變的非常方便于隨著推采而回收。同時(shí)移變專列不同膠帶機(jī)交叉，形成互不干擾的格局，無論是在安裝期間還是在生產(chǎn)期間都互不影響。5)對于一個(gè)綜采工作面生產(chǎn)系統(tǒng)，形成兩邊雙向輔助運(yùn)輸條件，在生產(chǎn)期間極其方便于輔助運(yùn)輸，同時(shí)在任何事故狀態(tài)下也極其有利于靈活有快速反應(yīng)救助工作。6)便于集中滅塵管理，在布置膠帶運(yùn)輸機(jī)的回風(fēng)順槽內(nèi)，即可增設(shè)多道傳統(tǒng)水幕滅塵，又可采用科研手段以高精尖的現(xiàn)代化滅塵方法。2.3.2 缺點(diǎn)1) 轉(zhuǎn)載機(jī)與破碎機(jī)的供電距離增加，勢必增大電纜截面或供電電壓，電纜長度增加1802m造成初期投入增加。同時(shí)增加綜采工作面擋煤板電纜槽內(nèi)的電纜數(shù)。2)工作面刮板運(yùn)輸機(jī)的機(jī)頭和機(jī)尾冷卻水必須分開來供，其實(shí)為了建立灑水消塵防火系統(tǒng)，在工作面的兩條順槽內(nèi)都必須敷設(shè)供水系統(tǒng)以滿足安全要求。3)唯獨(dú)處于回風(fēng)順槽膠帶機(jī)機(jī)尾的司機(jī)，一直處于高濃度的煤塵中，有害于健康，需要增設(shè)特種防塵服務(wù)器。3 結(jié)語經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和安全管理論證，基本統(tǒng)一認(rèn)識到移變專列布置