趙仕元

[摘 要]本文借鑒國內(nèi)外先進的采煤技術(shù)改造理論與實踐研究成果，針對雙柳煤礦采煤技術(shù)存在的不足問題，提出對于煤礦開拓布局和煤礦各系統(tǒng)，包括通風系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、壓風系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)和供電系統(tǒng)等六個系統(tǒng)進行采煤技術(shù)改造，并形成了雙柳煤礦采煤技術(shù)改造的整體方案。雙柳煤礦為提高運輸系統(tǒng)整體的提升能力，需要對于主要運輸系統(tǒng)和輔助運輸系統(tǒng)進行技術(shù)改造，為相關(guān)理論與實踐工作者提供參考。

[關(guān)鍵詞]煤礦；開采系統(tǒng)；采煤技術(shù)；技術(shù)改造

中圖分類號：F284 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）19-0112-01

1 通風系統(tǒng)采煤技術(shù)改造思路

雙柳煤礦為保證煤炭生產(chǎn)和人員工作安全，需要簡化現(xiàn)有通風系統(tǒng)，使得礦井下風流穩(wěn)定，井下工作場所中足夠的新鮮空氣，并且煤礦通風系統(tǒng)的總阻力與風量關(guān)系滿足安全生產(chǎn)相關(guān)規(guī)定的要求。雙柳煤礦在現(xiàn)有工業(yè)廣場內(nèi)新建的副立井可以作為入風及安全出口。同時，煤礦新建的回風暗立井擔負后部層組二階段及二階段下山采區(qū)回風任務。這種通風路徑設計采用副立井入風、暗回風立井回風，能夠有效降低風阻；同時，由于通風系統(tǒng)簡化，避災路線短，利于礦井安全生產(chǎn)管理。通過通風系統(tǒng)的采煤技術(shù)改造，雙柳煤礦的礦井將形成五入一回的通風方式，即：副立井、配風井、一采區(qū)主井、一采區(qū)副井及二采主井，五條井入風，新建回風立井配合原有的回風斜井做總回風。

2 排水系統(tǒng)采煤技術(shù)改造思路

為滿足未來生產(chǎn)的要求，提高排水系統(tǒng)的工作效率，雙柳煤礦將以直接排水方式取代現(xiàn)有的分階段排水方式。直接排水方式是運用排水設備將煤礦礦井下的涌水沿斜井井筒敷設排水管路直接排到地面。采用這種排水方式，將提高雙柳煤礦排水系統(tǒng)的排水水平、減少泵房數(shù)量，簡化整個排水系統(tǒng)，提升系統(tǒng)的可靠性，同時這種排水方式便于對排水設備、管路的維護管理。雙柳煤礦礦井排水技術(shù)改造后，將采用一次性直接排水，拆除原有一階段六片、二階段、三階段、二采區(qū)排水泵房，僅在三階段-800標高重新安設一個集中排水泵房，并鋪設10寸的排水管路，垂直長度974米，直接將井下涌水排到地面。雙柳煤礦為確保安全生產(chǎn)，必須保證集中排水房中的水泵在礦井服務年限內(nèi)能夠安全、經(jīng)濟、可靠、合理的工作。因此，雙柳煤礦在選擇排水設備及其布置方式時，必須符合企業(yè)和國家相關(guān)技術(shù)規(guī)定的要求，并且在技術(shù)可行的基礎(chǔ)上，煤礦應盡可能提高設備的裝備效率，充分發(fā)揮設備的潛力。雙柳煤礦將在集中排水房中布置4臺MD250-85×12型號水泵，水泵的相關(guān)技術(shù)參數(shù)：流量250m3/min，揚程1020m，轉(zhuǎn)速1480r/min，配帶功率1250KW，效率70%，汽蝕余量3.9m，這些水泵能夠滿足在20小時內(nèi)排出礦井24小時的正常涌水量，保證礦井的正常生產(chǎn)。

3 基于運輸系統(tǒng)采煤技術(shù)改造方案

3.1 主要運輸系統(tǒng)

前部層組生產(chǎn)采區(qū)的煤炭提升仍由雙柳煤礦現(xiàn)有的各段皮帶斜井接力提升完成，但對部分不合理的皮帶機進行更換。對于后部層組各采區(qū)的煤炭提升，雙柳煤礦新建二水平運輸大巷和二水平皮帶井將現(xiàn)有的主運輸系統(tǒng)與后部層組各采區(qū)連接。后部層組采區(qū)生產(chǎn)的煤炭由二水平運輸大巷（電機車牽引三噸底卸式礦車）運到二水平井底煤倉，再由新建二水平皮帶井運至一水平井底煤倉，再由一水平井底煤倉轉(zhuǎn)載至一水平主井皮帶運輸至地面煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)。強力皮帶機的機房增加一個配電室和一個控制室，控制室和皮帶機房使用玻璃窗口隔開，配電室設有一臺高防開關(guān)，一臺500KVA變壓器和兩臺變頻器，控制室里有一臺控制柜和皮帶司機操作臺。為解決粉塵大帶來的安全隱患，對于電機進行更換，電機選用YBPT400-4型號防爆電機，該電機功率400KW，電壓1140v，電流112A，轉(zhuǎn)速為1485r/min。

3.2 輔助運輸系統(tǒng)

開拓巷道布置的改造在工業(yè)廣場內(nèi)新建一個副立井，雙柳煤礦將在新副立井的井筒安設JKM-3.25×4（Ⅲ）型多繩塔式提升機，配備一對1.0噸礦車雙層四車罐籠，負責用于礦井人員的升降以及后部層組矸石及物料的提升。該立井矸石及物料的提升能力可達77萬噸/a，可滿足后部層組最高開拓量。由于前部層組資源量少，開采年限短，故二水平運輸大巷不與前部層組連通，前部層組生產(chǎn)采區(qū)輔助提升由雙柳煤礦現(xiàn)有的各段軌道斜井接力提升完成。輔助運輸系統(tǒng)進行技術(shù)改造后絞車井斜井可取消二水平和三水平絞車，減少提升環(huán)節(jié)和轉(zhuǎn)載次數(shù)，增加了排矸能力，并且罐籠的人員升降效率更高，無特殊情況可不開猴車，但井下有猴車和罐籠兩個系統(tǒng)都可以運送人員升入井，如果任何一個系統(tǒng)有故障，停止運轉(zhuǎn)時，可以使用另外一個系統(tǒng)運送人員，確保運輸系統(tǒng)可靠。輔助運輸系統(tǒng)技術(shù)改造后，立井提升地點集中距離短、設備少，減輕運輸?shù)陌踩芾淼碾y度，并且提升效率明顯提高：輔助運輸系統(tǒng)每個循環(huán)所需時間由2小時縮短到0.1小時，每天運輸總量由600車增加到1300車，礦車周轉(zhuǎn)率由25%提高到60%。

4 供電系統(tǒng)采煤技術(shù)改造思路

在不能增容的情況下，雙柳煤礦將從以下幾個方面對于供電系統(tǒng)進行技術(shù)改造。首先，建立一所新的地面開關(guān)所，位置選在立井附近，即在地面新設的壓風機房的二樓，稱之為副立井開關(guān)所，其電源引自雙柳變電所。副立井開關(guān)所向此次通風系統(tǒng)技術(shù)改造涉及的用電負荷供電，未涉及的仍由雙柳地面開關(guān)所供電。副立井開關(guān)所選用6kV固定式交流金屬封閉柜XGN2-12（Z）型金屬封閉柜開關(guān)柜18臺，同時設有二臺備用柜和2個備用間隙。開關(guān)所內(nèi)還裝設S11-315/6、315kV、6/0.4kV變壓器兩臺，供場地內(nèi)所有低壓用戶供電。正常情況下二臺同時工作，當一臺故障停止運行時，另一臺完全保證地面一、二級負荷的不間斷供電。為了提高供電質(zhì)量，減少線路無功損耗，在開關(guān)所的6kVⅠ、Ⅱ短母線上分別裝設一組1800kVAR容量的靜電電容器無功自動補償裝置，總補償能力3600kVAR。選用ZRFC-1800/6型電容器無功補償裝置二套，除無功補償功能外還具有抑制諧波電流的作用，補償后開關(guān)所6kV母線的功率因數(shù)可提高到0.92以上。6kV開關(guān)所采用微機綜合自動化裝置一套，實現(xiàn)對變電所的監(jiān)視、測量、控制、保護、記錄及遠方通訊功能；第二，雙柳變電所新增出口1套，并將高壓柜及出口終端桿進行調(diào)整。調(diào)整后，雙柳煤礦甲11091、雙柳煤礦乙12402供電到雙柳開關(guān)所，雙柳煤礦丙1119、雙柳煤礦丁1313供電到新建的立井開關(guān)所。第三，主扇雙電源改由立井開關(guān)所供電。為提高供電可靠性，兩開關(guān)所間設JKLYJ-240，0.50km聯(lián)絡線。為減少占地，將原主扇供電專線雙柳煤礦丙1313，即雙柳變電所至雙柳開關(guān)所段，共2.6km采用為LGJ-240鋼桿雙回線。將開關(guān)所至主扇房間的主扇雙線路采用JKLYJ-240，0.50km雙回，將運輸線11909開關(guān)所至主扇房段采用JKLYJ-240，做為兩所間聯(lián)絡線。通過線路設計、調(diào)整形成4條電源線供（雙柳開關(guān)所及立井開關(guān)所）2個開關(guān)所，兩所間有聯(lián)絡線供電方式。這種電源供電線路能滿足采煤技術(shù)改造后經(jīng)濟電流密度、發(fā)熱條件、電壓損失等要求。

參考文獻

[1] 柴敬，高登彥，王國旺，崔亞仲.厚基巖淺埋大采高加長工作面礦壓規(guī)律研究[J].采礦與安全工程學報.2009（04）.