矿井的运输方式设计及设备选型研究

袁铿

潞安矿业集团慈林山煤业公司夏店煤矿山西长治046200

摘要：在煤矿企业对井田不断开采过程中，相应的运输距离值也会随之增加，导致了煤矿机电运输设备整体结构变得更为复杂化。现阶段，在煤矿综采过程中，所此采用的机电运输设备基本上均只有一个外运设备，完成开采原煤的外运工作，通常，我们也将机电运输系统称作是串联系统，若是在运输设备之中的其中一个步骤发生问题，则将会出现“瓶颈现象”，会导致煤矿综采工作面以及综掘工作面发生长时间停产事故，使得煤矿出现较大损失，也会对煤矿开采效率造成极为不利的影响。所以，在煤矿开采过程中运输设备所发挥的作用逐渐增加，要求运输设备应当和煤矿的生产情况以及能力相适应，这样才能够提升煤矿的开采效率，确保煤矿企业可以获得更多经济效益。

关键词：矿井；运输方式设计；设备选型；研究

引言

在煤矿生产过程中，机电运输设备是极为重要的组成部分，其几乎涉及到整个煤矿生产各个环节，而且还具有相对强技术性要求。机电运输设备运行状况和煤矿生产效率以及运行安全性存在直接联系。因此，要求应当针对煤矿机电设备进行全面分析，找出企业和煤矿生产安全要求以及高效要求等不适应方面，并且采用适宜方法加以改进，确保煤矿机电运输设备能够安全与高效的运行，为煤矿企业生产效率进一步提升以及安全运行提供可靠的保障。

1煤矿机电运输设备特征

1.1系统结构比较复杂

在一般情况下，煤矿机电运输设备需要在矿井下使用，但是由于井下环境比较复杂，所以要求运输机电设备具备强大的系统结构。例如矿井的环境中充满了粉尘，并且具有较大的适度，所以机电运输设备需要具备较强的抗腐蚀能力，并且可以实现安全闭锁的操作，同时屏蔽掉电磁干扰方面的问题。除了功能复杂，机电运输设备同样繁杂，比如针对运输功能，设备需要具有联合防爆的功能，并在故障发生后可以做到自我保护，像装置只能进行基本的提升操作，但是要想保证其工作效率，还应该配备失效保护提示器以及用户保护闸间隙的装备，整个结构更加的复杂化。

1.2运行环境比较复杂

在对煤矿机电运输设备进行操作的过程中，影响设备作业情况的环境因素，主要由2个方面的内容构成：第一是人力无法抗拒的自然灾害问题，象土地土质沉降问题，会给设备的运作带来影响，严重时还会威胁到操作人员的生命安全；第二是人为操作不当的问题，矿井下的事故原因主要有顶板压力过大、地下水涌进和瓦斯爆炸等，并且随着开采深度的增加，这些问题也会越来越严重，这一点需要工作人员给予高度的重视。

2工程概况

山西某矿生产煤层水平为＋６７０ｍ水平，目前开采至井田西部范围内时，由于煤层走向等问题，将新设计＋５６０ｍ水平为辅助生产水平。该辅助生产水平采用材料斜井与轨道大巷进行连通，实现井下设备与材料的运送，目前该斜井运输长度已超过６００ｍ，运输任务负担较大。对于＋５６０ｍ水平，材料巷断面为矩形断面，宽度为３．８ｍ，高度为３．０ｍ，巷道内绞车运输长度为６２０ｍ，绞车提升倾角为１４°，采用３８ｋｇ／ｍ轨道、轨距６００ｎｉｍ、双轨道的运输方式，对于＋６７０ｍ水平，运输大巷总长度为９７００ｍ，巷道采用矩形断面，宽度为４．３ｍ，高度为３．０ｍ，绞车轨道轨型为３８ｋｇ／ｎｌ，采用电机车进行运输。矿井运送的设备通过＋６７０ｍ水平运输大巷送至材料巷的上部车厂，再由无极绳绞车拉到＋５６０ｍ水平车场，完成设备的运输。

3井下大巷煤炭运输方式及设备

3.1井下煤炭运输方式的选择

根据矿井规模及相应的井筒提升方式，确定大巷主运输采用胶带输送机。（1）胶带输送机运输能够实现自回采工作面至井底煤仓一条龙连续运输，具有运输能力大、增产潜力大、连续运输性强、效率高、易于实现集中自动化管理等优点，同时该设备的维修和保养相对比较简单，主辅运输相对独立，不会相互造成干扰。（2）矿井开拓巷道呈直线型布置，胶带输送机运输可以充分发挥其效能。

3.2井下煤炭运输设备选型

针对+500m水平北胶带运输大巷带式输送机的设备选型进行分析研究。（1）带式输送机起动，起动方式选择采用软起动。对CST可控传输系统、调速型液力偶合器、变频调速软起动系统装置进行了技术经济方案比较。（2）制动方式的选择，本次设计采用KPZ系列带式输送机用盘式制动装置，该装置主要用于大型机电设备的可控制动停车，特别适用于煤矿井下下运带式输送机的制动与停车。通过与电控装置的配合使用，可让输送机的停车减速度保持在0.2~0.3m/s2。（3）拉紧方式的选择，采用山东中煤中贸公司生产的ZYJ带式输送机自控液压拉紧装置。运输机胶带由拉紧绞车进行拉紧，与拉紧油缸结合，能够实现拉紧力的任意调节。（4）胶带顺槽输送机与+500m水平北胶带大巷带式输送机直接搭接，给煤点随工作面推移顺序接替，总运量为1200t/h。根据矿井开拓布置，胶带大巷设计总长度2589m，其中初期先安装长度1148m，后期再延伸至2589m。经过计算，+500m水平北胶带大巷带式输送机选用一台带宽B=1200mm的带式输送机。

4煤矿机电运输事故防控方式

4.1大力提高煤矿机电运输设备的运输能力

目前，由于煤矿前期投入严重不足，而机电运输设备的投入更是雪上加霜，再加上采掘机械化程度不断提高，煤矿运输能力已经严重制约了矿井的生产能力，导致矿井产能根本无法扩大。因此，煤矿运输系统的改造势在必行，煤矿必须加大对运输设备的投入，其运输能力必须与矿井实际生产能力相匹配。从而在根本上降低安全事故的发生，保持煤矿的连续生产。

4.2完善煤矿机电运输设备安全管理制度

为了有效的降低煤矿机电运输事故的发生，一是煤矿必须完善各种安全管理制度，明确机电运输设备操作人员的岗位责任制和操作流程，使得在生产的过程中，每个生产环节都有人员进行专门的负责，并将安全管理制度真正落到实处；二是加大对于安全生产工作的宣传力度，从而有效的提高从业人员的安全生产意识；三是建立完善的奖惩制度，并将奖惩制度同工资挂钩，激励从业人员安全生产的积极性，从而为安全生产奠定良好的基础；四是推进矿井标准化原则，使得从业人员在矿井生产过程中，能够规范自身的行为，严格按照操作流程作业；五是建立机电运输设备的管理标准，有效的提高机电运输设备的运行效能。只有这样才能从根本上避免机电运输事故的发生。

结束语

目前国内许多煤矿都采用轨道运输方式，其优点是，可以减小工作人员的劳动消耗、简化井下运输流程、减少井下工作人员负担，同时有着较好的安全性。但由于煤矿煤层赋存条件的复杂与多样性，部分矿井出现巷道坡度较大、一些巷道由于底板属于软弱岩层易出现底臌等现象。此外工作面现场工作中容易产生很多的浮煤与矸石等，导致绞车轨道在铺设过程中出现悬空或稳定性差的问题。特别是在运输大型设备时，其难度较大，易出现翻车等情况，对生产安全造成威胁。为提高矿井辅助运输方式的稳定性与安全性，有必要对矿井运输方式进行优化分析。

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