丁大明

（霍州煤電集團(tuán)呂臨能化煤電綜合項(xiàng)目部，山西 呂梁 033200）

1 工程概況

呂臨能化公司龐龐塔煤礦位于離柳礦區(qū)的臨縣，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1000萬(wàn)t/a，輔助運(yùn)輸承擔(dān)著開(kāi)采設(shè)備、材料、人員等運(yùn)輸任務(wù)。礦井機(jī)械化程度高，礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)由一號(hào)、二號(hào)副斜井、一水平7號(hào)煤南翼北翼輔助運(yùn)輸大巷、12采區(qū)輔助運(yùn)輸上山、二水平13號(hào)煤輔助運(yùn)輸大巷和22采區(qū)輔助運(yùn)輸上山以及各采煤工作面輔助運(yùn)輸巷道、各掘進(jìn)工作面巷道組成。礦井輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車從一號(hào)副斜井下井、二號(hào)副斜井出井的方式。一號(hào)副斜井井筒長(zhǎng)度為2914m，傾角為5.8°；二號(hào)副斜井井筒長(zhǎng)度為2943m，傾角為5.8°～6°；12采區(qū)輔助運(yùn)輸上山傾角為5.2°～6.8°，長(zhǎng)度為3500m；22采區(qū)輔助運(yùn)輸上山傾角為5.5°，長(zhǎng)度為3460m；其他輔助運(yùn)輸巷道傾角一般約為0～1°。無(wú)軌膠輪車在此類型路段行駛時(shí)極易發(fā)生打滑、制動(dòng)失靈、碰撞等事故。

對(duì)于煤礦井下無(wú)軌膠輪車事故應(yīng)急處理沒(méi)有詳細(xì)的規(guī)定，安全技術(shù)措施主要是針對(duì)車輛制動(dòng)系統(tǒng)性能本身進(jìn)行研究，對(duì)于無(wú)軌膠輪車強(qiáng)制避險(xiǎn)的安全技術(shù)及相應(yīng)的防范措施研究的少。以龐龐塔煤礦井下大坡度長(zhǎng)距離輔助運(yùn)輸為案例，進(jìn)行了無(wú)軌膠輪車強(qiáng)制避險(xiǎn)設(shè)施的研究，主要是從應(yīng)急車道、緩沖墻、防滑槽和相關(guān)安全警示標(biāo)志提出了具體的方案，實(shí)踐應(yīng)用效果良好。

2 煤礦井下輔助運(yùn)輸安全避險(xiǎn)設(shè)施分析

2.1 輔助運(yùn)輸安全避險(xiǎn)設(shè)施

輔助運(yùn)輸安全避險(xiǎn)設(shè)施是設(shè)置在礦井大坡度長(zhǎng)距離巷道危險(xiǎn)路段內(nèi)、能夠給運(yùn)輸設(shè)備提供緊急避險(xiǎn)需求的安全設(shè)施，能夠有效降低車輛損壞，避免運(yùn)輸事故的發(fā)生。

2.2 大坡度長(zhǎng)距離輔助運(yùn)輸巷道安全避險(xiǎn)分析

無(wú)軌膠輪車在大坡度長(zhǎng)距離運(yùn)輸巷道內(nèi)行駛時(shí)，其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，車輛在不考慮摩擦阻力和風(fēng)阻的情況下，速度增加 （其中，g為重力加速度，△h為巷道的高度差）。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)定，龐龐塔煤礦一號(hào)副斜井坑口水平高度為+937m，7#煤石門水平高度為+748m，這段巷道運(yùn)輸距離為2914m，在空擋的情況下，車輛運(yùn)行到8#煤石門時(shí)速度達(dá)到208.8km/h。

在大坡度長(zhǎng)距離的運(yùn)輸巷道中沒(méi)有相關(guān)安全避險(xiǎn)設(shè)施，對(duì)礦井安全具有重大的考驗(yàn)。根據(jù)國(guó)家及公司井下無(wú)軌膠輪車安全運(yùn)行管理規(guī)定，龐龐塔煤礦無(wú)軌膠輪車在井下巷道中行駛最高速度為20km/h，在彎道、岔口時(shí)車輛運(yùn)行速度為5km/h。基于以上分析，該礦的無(wú)軌膠輪車在運(yùn)行過(guò)程中，必須要設(shè)置車輛安全避險(xiǎn)設(shè)施，保障失控車輛的安全避險(xiǎn)。

3 應(yīng)急避險(xiǎn)設(shè)施設(shè)置方案分析

3.1 應(yīng)急車道的設(shè)計(jì)

參照高速公路緊急避險(xiǎn)車道工程經(jīng)驗(yàn)，在大坡度長(zhǎng)距離巷道拐彎處宜設(shè)置應(yīng)急車道。應(yīng)急車道入口巷道斷面與行車大巷斷面相同，呈下坡式。為保證通風(fēng)質(zhì)量，應(yīng)急車道深度不超過(guò)6m，巷道底部及兩側(cè)應(yīng)布置減速沙袋，巷道底板應(yīng)設(shè)置成減速路面，使車輛能夠充分釋放動(dòng)能，減少損失。應(yīng)急車道位置附近設(shè)置警示標(biāo)志。應(yīng)急車道見(jiàn)圖1。

圖1 應(yīng)急車道示意圖

13采區(qū)輔助運(yùn)輸大巷沿7號(hào)煤偽斜折返布置在白家溝村莊保護(hù)煤柱和上山保護(hù)煤柱之間，巷道呈“S”形，巷道長(zhǎng)約為3200m，坡度為5.8°。設(shè)計(jì)施工應(yīng)急車道1個(gè)。

3.2 緩沖墻的設(shè)計(jì)

在不滿足應(yīng)急車道實(shí)施條件時(shí)，一般設(shè)置緩沖墻（圖2）。緩沖墻由沙袋按照一定順序堆累組成。緩沖墻上覆蓋一層舊皮帶，減少無(wú)軌膠輪車日常會(huì)車中對(duì)緩沖墻的剮蹭損壞。緩沖墻設(shè)置在無(wú)軌膠輪車下行方向的右側(cè)。緩沖墻設(shè)置規(guī)格見(jiàn)表1。

1#副斜井0～2914m處平均坡度為5.8°，施工緩沖墻58組；12采區(qū)輔助運(yùn)輸大巷0～3500m處平均坡度為6°，施工緩沖墻35組；22采區(qū)輔助運(yùn)輸大巷長(zhǎng)為3460m，平均坡度為5.5°，施工緩沖墻34組。

表1 緩沖墻設(shè)置規(guī)格

圖2 緩沖墻結(jié)構(gòu)示意圖

3.3 防滑槽

為防止無(wú)軌膠輪車行駛中輪胎打滑，在巷道局部坡度大（大于8°）的地方根據(jù)礦井實(shí)際情況設(shè)置防滑槽。施工要求：在巷道路面進(jìn)行掏槽，掏槽規(guī)格為30mm×30mm（寬×深），掏槽長(zhǎng)度應(yīng)與巷道相同，防滑槽間距為500mm。

在12采區(qū)輔助運(yùn)輸大巷1200～1300m處最大局部坡度達(dá)到13°，施工防滑槽1個(gè)；22采區(qū)輔助運(yùn)輸大巷2100～2200m處局部坡度達(dá)到9°，施工防滑槽1個(gè)。

3.4 安全警示標(biāo)志

在12采區(qū)、22采區(qū)井下巷道交叉口、彎道處、大巷沿線、特殊硐室懸掛提醒司機(jī)和行人的安全警示標(biāo)志。標(biāo)志必須醒目明亮，能夠清晰地進(jìn)行辨識(shí)。

3.5 施工要求

（1）安全避險(xiǎn)設(shè)施必須指定專人進(jìn)行定期維護(hù)，防止日常膠輪車對(duì)安全避險(xiǎn)設(shè)施的剮蹭、損壞，有安全隱患必須及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和管理。

（2）在安全避險(xiǎn)設(shè)施前50m設(shè)置提前預(yù)告標(biāo)志，并在防撞設(shè)施處設(shè)置醒目、明顯的反光標(biāo)識(shí)。

4 實(shí)踐應(yīng)用效果

龐龐塔煤礦根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，通過(guò)近3個(gè)月的施工，至2018年1月已按大坡度長(zhǎng)距離輔助運(yùn)輸巷道安全避險(xiǎn)設(shè)施的設(shè)計(jì)方案完成了施工作業(yè)，經(jīng)驗(yàn)收合格可以使用。從2018年1月至今，龐龐塔煤礦沒(méi)有發(fā)生因?yàn)檐囕v失控避險(xiǎn)不及時(shí)而導(dǎo)致的碰撞安全事故，輔助運(yùn)輸巷道安全避險(xiǎn)設(shè)施的設(shè)計(jì)有效地防控了車輛事故，保障了輔助運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性，有效提高了輔助運(yùn)輸效率。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)大坡度長(zhǎng)距離巷道的理論分析和輔助運(yùn)輸線路實(shí)地考察，從應(yīng)急車道、緩沖墻、防滑槽和相關(guān)安全警示標(biāo)志4個(gè)方面進(jìn)行了安全避險(xiǎn)設(shè)施的設(shè)計(jì)并按要求完成施工。有效地防控了車輛事故的發(fā)生，保障了輔助運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。