连续牵引车S弯道创新设计在任家庄煤矿的应用

连续牵引车 S弯道创新设计在任家庄煤矿的 应用

马伟涛

（ 宁鲁煤电公司任家庄煤矿 宁夏灵武市 751400 ）

【摘要】结合任家庄煤矿生产实际，研究与探讨任家庄煤矿连续牵引车运输系统优化，在确保运输安全的前提下，优化运输系统，减少运输环节，降低安全管理难度，节省运输成本。

关键词 S弯巷道；连续牵引车； S弯滑轮组；运输；

0 引言

依据任家庄煤矿采区设计，210302综采工作面设备安装液压支架需从副斜井运输至+850m水平车场，电机车牵引运输至21采区上部车场，通过21采区绞车运输至+820m水平车场后，采用210302风巷联络巷连续牵引绞车运输至综采工作面。存在运输系统复杂、效率低下、安全管理难度大问题。经现场分析后采用在+850m水平车场施工210302风巷2#联络巷，铺设连续牵引绞车，综采设备经副井下放至+850水平车场后经210302风巷连续牵引绞车直接运输至210302综采工作面。极大的减少了运输环节，提高了运输效率。

任家庄煤矿设备及物料运输主要采用轨道运输，全矿井上、下全部铺设900mm轨距30kg/m轨道。地面运输以道路及窄轨运输相结合，窄轨运输采用蓄电池电机车牵引。11采区井下设备及物料运输系统流程为副斜井→各水平车场→工作面顺槽→工作面，21采区设备及物料运输系系统流程为副斜井→+850m水平轨道运输大巷→21采区轨道运输下山→各水平车场→工作面顺槽→工作面。工作面轨道运输巷选用一套SQ—80/110型无极绳连续牵引车，运送设备材料选用系列1.5t材料车、5t平板车、15t平板车,运送支架选用20t、40t平板车。副井为斜井提升，倾角23°,井筒斜长1270m,承担矸石提升、设备、材料下放等辅助提升任务。21采区轨道运输下山斜长665m，倾角18°，上部与+850m水平轨道大巷连接，21采区各工作面设备及物料运输由地面经副斜井至井底车场，通过21采区+850m水平轨道大巷至21采区轨道下山上部车场，再经21采区轨道下山运至各采掘工作面。

1、210302综采工作面设备安装工程简介

根据任家庄煤矿生产安排，210302综采工作面设备计划安装工期40天。工作面计划安装设备共计270台，其中主要设备为1台MG400/920-WD型采煤机、199架液压支架、一套SGZ960/2×700型刮板运输机及其它各类设备和线缆等。所需安装设备由副井提升绞车和21采区轨道运输下山提升绞车运输至+850m车场和+740m车场后由连续牵引绞车运输至安装地点。风巷所需运输设备主要为采煤机、液压支架、刮板机，共计201台设备，总运输重量为5120t，运输路线总长3.3km，其中最重设备为排头支架，重量为22t。本次安装工程存在设备多，运输环节复杂，距离远的困难，为解决此问题，重新对210302风巷运输线进行优化。

2、210302综采工作面风巷原运输系统设计

按照任家庄煤矿21采区设计，210302综采工作面设备安装液压支架需从副斜井运输至+850m水平车场，电机车牵引运输设备车辆通过+850m水平轨道大巷至21采区上部车场，通过21采区绞车运输至+820m水平车场后用210302风巷连续牵引绞车运输至综采工作面。如果采用经+820m水平车场运输支架车辆，根据现场条件需对+820m水平车场联络巷进行扩帮、起底工作，以满足连续牵引绞车安装要求，还需对+820m水平210302风巷联络巷进行起底、扩帮，以满足210302风巷联络巷口设备车辆导车需求，同时巷口支架车辆需两辆电机车配合才能完成导车作业。为了保证导车平段，需对+820m水平210302风巷联络巷起底段长20m，起底后面临巷道严重超高问题。原设计存在运输系统复杂、效率低下、安全管理难度大问题。共计总重5120t设备需下放至+820m标高，再提升至+850m标高，存在巨大的能耗浪费弊端。

3、优化后210302综采工作面风巷运输系统

3.1 S弯巷道施工方案

经现场分析后，在+850m水平标高施工210302风巷2#联络巷。210302风巷由北向南以+4°施工（根据煤层赋存情况，煤层+4°起坡），巷道标高从+820m逐渐升至+850m标高，以此+850m标高为基准，从+850m车场选取合适位置施工2#联络巷与210302风巷+850m标高处贯通，保证S弯巷道水平、运输平缓。

3.2 轨道运输方案

铺设连续牵引绞车时在2#联络巷段安装“S”弯道导向轮，复用原110307机巷连续牵引绞车基础，综采设备经副井下放至+850水平车场后经210302风巷联络巷连续牵引绞车直接运输至210302综采工作面。极大的减少了运输环节，提高了运输效率。

3.2.1 在210302风巷 2#联络巷段安装“S”弯道导向轮， S弯轨道曲率半径不小于20m，满足支架车辆转弯要求。

3.2.2 210302风巷轨道及连续牵引绞车安装必须满足以下要求：

（1）210302风巷轨道铺设巷中为轨道中心线，轨距为900mm，轨道规格10×30KG/m，轨枕使用柳木轨枕，轨枕规格为1500×150×150mm。

（2）轨枕道头段间距为500mm、过渡段为600mm、正常段为700mm,具体铺设见附图1。

（3）210302风巷轨道道床采用道渣进行填充，轨枕下应捣实，轨枕2/3高度要埋入道砟中。

（4）每20m安装一组托绳轮，根据巷道底板情况在可加密托绳轮，确保钢丝绳不磨轨枕及底板。在巷道底板凹点必须加装压绳轮，确保钢丝绳不飘绳。托绳轮必须数量齐全、转动灵活。

4、优化效果分析及经济技术对比

4.1简化运输环节，减少了设备投入，缩短运输距离。共计减少3台运输设备的投入，（两台+820水平车场导车用电机车、1台21采区提升绞车），共计缩短运输距离780米。

4.2减少人员投入，提高运输效率，节省施工成本。单班风巷运输环节共计减少人员投入8人，40天三班安装共计节省人工960个，人工成本降低17.28万元；原设计每班运输至工作面切眼设备5车次，优化后每班增达8车次，运输效率提高60%。

4.3可复用+850水平原110307机巷连续牵引绞车基础，此项节省资金5万元。

4.4降低能耗，避免安装过程中占用21采区绞车提升能力。优化后无需将共计总重5120吨设备需下放至+820m标高，再提升至+850 m标高，共计降低能耗2508800KJ,节省电费1.2万元。

4.5相对原设计节省大量巷修工程，避免了巷道超高问题。节省巷修工程费用15.67万元。

4.6缩短了综采工作面设备安装周期，提前15天完成设备安装工程。

4.7优化了全矿运输系统，降低运输专业安全管理难度，实现了综采工作面顺利安全安装。优化后共计节省资金39.15万元

5、结论

煤炭行业属于高危行业，井下施工工况复杂，事故频发，运输事故占据煤矿事故较大比例，因此结合煤矿安全管理施工作业无人、少人则安最新理念，对综采工作面安装过程中风巷运输系统进行优化，合理利用巷道层位关系，简化运输环节，减少人员投入，极大提高了运输效率，显著节省成本，取得了显著的经济和安全效益。同时在巷道弯道位置安装S弯滑轮组实现连续运输，为轨道运输系统优化提供可参考方案。

作者简介：马伟涛（1991-），2021年宁夏大学毕业，现在国家能源集团宁夏煤业有限责任公司任家庄煤矿工作，宁夏银川，电话17709515863，邮箱964411018@qq.com