岩巷快速掘进排矸系统优化
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摘要：为解决采掘接替紧张状况，减少事故率，采用掘进工作面迎头耙矸机机尾通过转载车搭在皮带运输机机尾，通过皮带运输机输送至矸石仓，通过这种运行方式在井下的试用，减少了出矸工序，降低了劳动强度，促进了安全生产，提高了经济效益。
关键词：皮带运输机；耙矸机；矸石仓
中图分类号：N945 文献标识码： A
作为大屯公司的主力矿井姚桥煤矿，随着机械化程度提高，回采速度加快，工作面接替十分紧张。炮掘岩巷使用耙矸机、矿车和绞车的运输方式以远远不适应快速掘进形势发展的需要。为解决采场接替紧张状况，减轻职工劳动强度，降低事故率，保设备安全高效运转。采用掘进工作面迎头耙矸机机头直接搭皮带输送机机尾上，通过皮带输送机将矸石运送到后方矸石仓，再通过后方扒矸机将矸石仓内的矸石扒进矿车，有效解决了快速掘进出矸问题，减少了作业人员，促进了安全生产，提高了经济效益。
1 耙矸机、皮带机、矸石仓配套使用情况
该方案布置如示意图1和图2所示：掘进工作面迎头耙矸机机头通过一台转载车直接搭在皮带输送机机尾上，通过对皮带输送机机尾加工改造，使耙矸机吐矸到皮带机尾上，同时在皮带机尾处用挡矸板进行缩放到合适宽度。运输流程为放炮后矸石由耙矸机耙入皮带输送机，再由皮带输送机直接运出至后方矸石仓，在矸石仓再安设一台扒矸机，及时将皮带输送机运送的矸石及时扒入矿车，最后经过电机车运输出矸。迎头所需支护材料、喷浆料由JWB-3.2/0.86无极绳绞车运输至迎头，耙装机、皮带机尾、喷浆机、上料机的前移由JH-14回柱机移拉至下一个施工段高。随着掘进工作面的推进，扒矸机的使用距离为40m，每40m 挪移一次扒矸机并延长皮带输送机至扒矸机尾，每次挪移30m，扒矸机前方留10m安全距离，每月挪移两次扒矸机，月进度由原来的80m/月达到100m/月，最高可达到120米/月。
2 设备选型及用途
该运输排矸系统是由2台P90B型耙装机、矸石仓、一部SJ-80皮带、一部JWB-3.2/0.86无极绳绞车、一台转载车及一部JH-14回柱机组成。
2.1 耙矸机选型及用途
按照耙矸机应满足的生产能力和实际情况，可选用P90B型耙斗装岩机。其主要技术参数：电动机功率：45kw，电压：660v，生产率：外形尺寸：8610*2080*2745（长*宽*高），其作用是耙取迎头和下口矸石仓内的矸石。
2.2 皮带输送机及用途
根据运输要求，选用SJ-80皮带输送机。其技术参数为：电机：40kw；电动滚筒；电机电压：660v；皮带800mm；输送量：300t/h；带速：2m/s。安装在斜巷内，用来运输迎头的矸石进入矸石仓。
2.3 无极绳绞车及用途
根据运送物料要求，选用JWB-3.2/0.86无极绳绞车。其技术参数为：电动机功率：45kw；电压：660v；运行速度：1.1m/s；钢丝绳：6分绳。其作用是运输物料及配合矿车出矸。
2.4 JH-14回柱机及用途
根据移送设备要求，选用JH-14回柱机。其技术参数为：电动功率：18.5 kw；牵引力：140 KN；绳速：0.10m/s ；绳径：22 mm；容绳量：120 m；外型尺寸： 2060*680*935 mm。其作用是进行上口耙装机及皮带机尾的前移。
3 姚桥煤矿-650水平新皮带大巷的使用情况
新-650水平东皮带大巷开窝点位于老东四轨道下部车场运输通道内，由开门点平巷施工至一号交岔点东500米处停掘，然后向西段以坡度3°上山施工，平透中央煤仓后工程结束，总工程量为3200米，其中西段上山掘进工程量为680米，该巷道净宽4.8m、净高3.7m，采用锚网支护，该巷道向西施工时，若采用“老三样”（扒矸机、电车、绞车）出矸，上山内使用绞车增加安全问题，且由于巷道坡度较小造成松车困难，需要在3度上山下部平车场安装两部75KW绞车，存在着绞车速度慢、松拉车时间长、运载能力低、调车复杂等缺点，影响着巷道的快速掘进，增加了辅助工程量，现采用新的排矸系统，迎头摆一台P90B扒矸机，使用距离为40m，每施工30m 左右挪移一次扒矸机并延皮带运输机至扒矸机尾，挪移扒矸机时确保扒矸机距离迎头不小于7m，每次出货时扒矸机耙货吐皮带机，皮带机将矸石运至上山下口矸石仓内，在上山下口摆一台P90B扒矸机及时将货扒入矿车内，最后经电车运送至-650轨道大巷由运输科拉至副井下口，升井到地面，即完成了整个出矸过程。
4 效果效益分析
以姚桥煤矿新-650水平东皮带大巷为例：该皮带巷西段设计工程量680m，使用“老三样”（耙矸机、矿车和小绞车）进行排矸，以下口距迎头400米为例：耙迎头时间和原来一样，现在出矸3分钟/车左右，用绞车出矸13分钟/车左右（松拉绞车10分钟/次），并且随着岩巷进尺不断增加效果会越来越明显，从工作效率计算：新排矸方式的排矸速度是“老三样”的四倍多；由于出矸速度的加快，掘进速度由原来的80米/月提高到100米/月，最高可达到128米/月，掘进速度可提高25%-60%；在人员配置上，使用传统出矸方式，需安装绞车2部，每个小班需绞车司机2人、信号把钩工2人，电车司机、押车工和扒矸机司机共8人，采用新型排矸系统只需5人，其中无极绳绞车司机1人、扒矸机司机2人（其中一人兼皮带机司机）、电车司机1人、押车工1人，人员每班可减少三人。从经济效益计算：使用耙矸机，矿车和小绞车每月用的工数30×24=720个工；使用耙矸机、皮带机、矸石仓后每月用的工数30×15=450个工，掘进工作面每月少用工数720―450=270个工，每年一个掘进工作面可节省130元×270×12=421200元。掘进进尺平均每月比以前多进100-80=20m，每年一个掘进工作面可提高效益5000×20×12=1200000元，经济效益明显。
参考文献
⑴ 谢锡纯、矿山机械与设备、中国矿业大学出版社、2000-05-01、9787810701358
⑵ 李炳文，王启广、矿山机械、中国矿业大学出版社、2007-1-1、9787811074604
图 1耙矸机、皮带出矸系统平面示意图
图 2耙矸机、皮带出矸系统剖面示意图
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