侯占山，劉 宇

（中國神華哈爾烏素露天煤礦，內蒙古 鄂爾多斯 010300）

出入溝，是指露天開采新水平的準備工作中為了方便采掘設備從上一水平到下一新水平而掘進的傾斜道路。為了開采1 個臺階并將采出的礦巖運出采場，需要在本臺階及其上部各臺階修筑至少1 條具有一定坡度的運輸通道，稱為斜坡道或出入溝。出入溝是露天礦開拓運輸系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，也是整個開采體系中的一個組成部分。線路、坡度和位置對出入溝的技術經濟指標有很大影響，它不但牽聯到溝錢布置型式及開溝工程量多少，還與露天礦運輸能力、設備選型以及運營情況等一系列問題有直接關系，因此需對露天坑內作全面技術經濟比較才能確定[1-2]。

1 現狀分析

哈爾烏素露天煤礦是移動坑線多出入溝布置，其中運煤系統(tǒng)是最主要的1 個出入溝，具體線路是：采煤工作面-工作幫-破碎站-地面工業(yè)廣場[3-4]。運煤系統(tǒng)的優(yōu)化對安全生產、產量接續(xù)和運煤運距等指標有重要意義。

1.1 排土場概況

哈爾烏素露天煤礦巖土剝離采用單斗-卡車間斷工藝，采煤采用單斗-卡車-端幫破碎站帶式輸送機運輸半連續(xù)工藝。采煤工作線長2 km，剝離工作線長2～2.3 km，已完全實現內排，內排土場目前共9個排土臺階，排土標高分別為1 260、1 230、1 200、1 165、1 130、1 100、1 055、1 025、995 m，工作平盤寬度90 m，臺階坡面角38°，工作幫坡角20°。

1.2 排棄空間

2013 年以來，采場推進方向受征地釘子戶影響，上部地表無法正常推進，煤炭產量開始下降，工作幫陡幫開采，采場無法布置運煤系統(tǒng)，2014 年將運煤系統(tǒng)從采場移設至內排土場。2018 年，采場推進方向部分釘子戶征地完成，大部分緩幫量開始進入內排土場，導致排土場空降急劇緊張。按2019 年6 月驗收圖核算，運煤系統(tǒng)保持現狀，1130 水平以下排土空間24.8 Mm3，僅能滿足自營3 個月排棄任務。2019 年9 月后，自營剝離量將1130 水平以下排土場空間排棄完畢，之后自營排土場接續(xù)困難。自營排棄進度見表1。

表1 自營排棄進度表

受采場上部征地滯后影響，征地滯后范圍處于首采區(qū)向東推進工作線的中部位置，形成“孤島”區(qū)域，“孤島”區(qū)域工作線滯后正常臺階工作線近1 km。目前，“孤島”區(qū)域征地完成，該區(qū)域開始緩幫剝離，但由于征地影響時間太長，“孤島”區(qū)域滯后正常工作線太多，導致排土場無法繼續(xù)容納下緩幫剝離物。

2 運煤系統(tǒng)優(yōu)化

哈爾烏素煤礦近2 年來由于采場上部征地遺留問題，先是導致采場上部的原始地形無法推進，目前出現排土場空間極度緊張。2019 年，中部“孤島”區(qū)域征地完成，排棄空間更加不足。需將布置在排土場的運煤系統(tǒng)移設在采場，釋放排棄空間，以保障生產接續(xù)[5]。

2.1 運煤系統(tǒng)概述

現有運煤運輸系統(tǒng)為煤炭從煤溝南北兩側匯集至排土場中部，通過排土場聯絡各平盤的移動坑線運送至南端幫進而運往地面半固定破碎站，最終由地面運輸系統(tǒng)進入選煤廠洗選。運煤系統(tǒng)車輛最高行駛速度35 km/h，道路最大縱向坡度8%，道路縱向緩和坡段最小長度80 m，道路最小平曲線半徑40 m，路面寬度26 m，路基寬度36 m，路面結構采用泥結碎石路面。

2.2 現有運煤系統(tǒng)的主要影響

1）占用內排土場空間?，F煤運輸系統(tǒng)布置于內排土場，雖然在一定時期內可以降低運煤卡車運距，但其會占用內排土場空間，同時由于排土工作線不斷推進，也會造成內排土場工作線難以推進，進而影響內排土場排棄容量。

2）運距不斷增加。根據實際揭露煤層顯示和煤層頂底板等高線推斷，目前煤層處于首采區(qū)最低位置，露天礦運輸系統(tǒng)坡度不大于8%，并在每15 m高差內留有60 m 平段，所以現煤輸系統(tǒng)布置在排土場運距優(yōu)勢已經不明顯。

3）移設逐漸困難。由于隨著煤層向下傾斜，采煤工作面距離半移動破碎站之間的高差越運來越大，展線越來越長，運煤系統(tǒng)布置在排土場時，必須在內排土場中部“S”盤旋上升?！癝”內的運煤系統(tǒng)在隨著移動坑線向前移動時非常困難[6-7]。

2.3 運煤系統(tǒng)移設方案

結合采場和排土場的現狀，盡管3 層采煤工作面均有運輸系統(tǒng)，并匯聚到中部，采場上下剝離臺階之間均有聯絡系統(tǒng)。但在采場形成完整、連續(xù)和順暢的運煤系統(tǒng)，線路：采煤工作面→采場→南端幫→破碎站，需完成以下工程[8]：

1）采場1025 水平→采場1055 水平段需修筑1025→1040，1040→1055 坡道，工程量1.00 Mm3。

2）采場1085 水平→南端幫1100 水平段需擴寬1085 至1100 坡道，工程量0.02 Mm3。

3）南端幫1100 水平→南端幫1130 水平段需壓幫排棄1100 至1130 坡道，坡道量0.60 Mm3，下部平盤量9.50 Mm3。預計1.5 個月形成新運煤系統(tǒng)。運煤系統(tǒng)移設位置示意圖如圖1。

圖1 運煤系統(tǒng)移設位置示意圖

2.4 運煤系統(tǒng)移設過程中存在的問題及應對措施

1）避免大型卡車與小型外委剝離卡車交叉。在煤運輸系統(tǒng)移設方案實施過程中，由于在采場中部有外委施工單位在緩幫作業(yè)，為了避免大小設備交叉帶來的安全問題，需合理規(guī)劃外委運輸線路和排棄位置，同時將運煤系統(tǒng)盡可能想東布設。

2）運煤卡車與外購煤車輛并行。由于前期受征地影響，煤炭產量遠遠達不到設計產能，為了增加公司整體經濟效益，將3#破碎站供外購煤使用。目前，征地完成后，煤炭產量開始恢復，產能逐漸增大，需停止外購煤使用3#破碎站，同時也可解決運煤卡車與外購煤車輛并行的問題。

2.5 運煤系統(tǒng)移設的意義

受征地問題制約，采場南部37 hm2位置剝離臺階已經到界，無法推進，運煤系統(tǒng)布置在該位置使用周期長；采場南部靠近內排土場一側長時間處于暴露狀態(tài)，經常發(fā)生邊坡崩落，運煤系統(tǒng)移設后，排土場可跟進，形成壓幫；南端幫留有選煤廠污水口，為了減少污水對環(huán)境，在內排土場留設了集水坑，集中處理污水。

由于適時將內排土場原煤運輸系統(tǒng)進行了移設，為征地問題得到解決恢復正常生產做好了準備工作?；謴蜕a過程中，上部剝離臺階工程量較大，需要從上部端幫進入內排土場上部進行排棄，解除了原有原煤運輸系統(tǒng)對排土位置的限制，有利于生產組織。自營和外委形成封閉區(qū)域，便于管理，安全高效，對生產成本有一定好處。

2.6 經濟技術指標

在內排土場有效排棄空間方面，按2019 年6 月驗收圖核算，將運煤系統(tǒng)移設至采場，1130 水平以下排土空間為41.60 Mm3，可多釋放排棄空間為16.80 Mm3，滿足2019 年自營排剝離接續(xù)。分水平排棄量見表2。

表2 分水平排棄量表

內排土場1130 水平以下位置可多釋放排棄空間16.80 Mm3，節(jié)省剝離運距600 m，剝離運輸成本按2.6 元/m3·km計算，可節(jié)約運輸成本2 620 萬元。

3 結語

1）通過移設運煤系統(tǒng)，釋放下部排棄空間16.80 Mm3，既增加了下部內排容量，又縮短了自營剝離運距，同時加快了外委緩幫進度。

2）有效解決了因端幫暴露狀態(tài)時間長導致的邊坡崩落、滑塊和局部片幫問題，為安全生產提供了可靠保障。