陳小軍

（霍州煤電集團(tuán)呂梁山煤電有限公司， 山西 呂梁 033102）

1 木瓜煤礦S10-1011 巷概況

霍州煤電集團(tuán)呂梁山煤電有限公司木瓜煤礦S10-1011 巷設(shè)計長度為1 817.4 m，根據(jù)巷道圍巖力學(xué)性質(zhì)及用途，確定巷道斷面形狀為矩形，毛寬5 600 mm，凈寬5 400 mm，毛高4 100 mm，凈高4 000 mm，班循環(huán)進(jìn)尺為2 000 mm。系統(tǒng)巷設(shè)計長度總計133.5 m，其中回風(fēng)系統(tǒng)巷道80.5 m，運(yùn)輸聯(lián)巷50.3 m。工作面位于南區(qū)左翼下組煤準(zhǔn)備大巷南側(cè)，上部為實(shí)體煤巖層，以北為南區(qū)左翼下組煤準(zhǔn)備大巷，以南為實(shí)體煤，掘進(jìn)末端接近礦井井田邊界，以西為實(shí)體煤，以東為實(shí)體煤。S10-1011 巷工作面標(biāo)高范圍在+858～+888 m，地面標(biāo)高范圍+1 033～+1 190 m，蓋山厚度為187～270 m。S10-1011 巷布置在石炭系下統(tǒng)太原組的9 號與10 號煤合并層中，9 號煤層厚度為3.85～4.15 m，平均厚度4 m，10 號煤層厚度為1.4～1.52 m，平均厚度1.46 m，9 號煤與10 號煤層夾矸厚度為0.5～0.88 m，平均厚度0.69 m，傾角5°～9°，平均7°，煤巖層賦存較穩(wěn)定。

2 原掘進(jìn)割、裝、運(yùn)工藝流程及存在問題

2.1 割、裝、運(yùn)工藝流程

采用綜掘機(jī)進(jìn)行割煤→由鏟板裝煤上一運(yùn)溜子→一二運(yùn)皮帶→10-1011 巷一部皮帶機(jī)→二部皮帶→二盤區(qū)一部皮帶→二盤區(qū)二部皮帶→采區(qū)皮帶→主斜井強(qiáng)力皮帶。

2.2 存在的問題

礦井銜接緊張，出矸系統(tǒng)相對復(fù)雜，掘進(jìn)任務(wù)壓力較大，各隊組在主線皮帶開啟時間段都急于出矸，同時間內(nèi)排矸量大，造成主線皮帶經(jīng)常性灑煤、斷帶、超負(fù)荷等故障，外加上級單位檢查停機(jī)嚴(yán)重影響排矸正常掘進(jìn)，從而出矸困難成為制約木瓜煤礦單進(jìn)水平的突出問題；在掘進(jìn)過程中當(dāng)不能正常出矸時，工人常將矸石通過人工搬運(yùn)至巷道迎頭兩幫，勞動強(qiáng)度大、效率低、安全系數(shù)低，常有因搬運(yùn)矸石造成工人磕碰現(xiàn)象；正規(guī)循環(huán)率低于30%，月進(jìn)80 m左右；礦井考核力度大、工人工資水平偏低，掘進(jìn)隊伍員工流失嚴(yán)重。

2.3 常規(guī)性解決辦法

分階段性分隊組進(jìn)行排矸；每天在檢修班安排專門的檢修隊伍對沿線皮帶進(jìn)行檢修維護(hù)，安排一支專門的掘進(jìn)隊組對沿線皮帶進(jìn)行清理；加大檢修維護(hù)考核力度。

通過增加人員隊伍，加大考核力度的方法對解決此問題治本未治根，雖然有點(diǎn)效果，但不是很明顯，排矸困難問題一直以來困擾木瓜煤礦掘進(jìn)，影響單進(jìn)水平的提高。

3 深化解決方案

3.1 問題研究及探討

針對以上問題，木瓜煤礦經(jīng)常組織工程技術(shù)人員開研討會，安排外出參觀考察學(xué)習(xí)，但無果。經(jīng)過多次研討最后研究設(shè)計了儲矸倉新理念。儲矸倉由采面淘汰的機(jī)架、刮板及大鏈、電機(jī)逆止裝置、10 cm厚的鋼板組成[1]。儲矸倉規(guī)格（長×寬×高）：16 270 mm×1 760 mm×1 700 mm，儲矸量理論計算約72 t，實(shí)際儲矸量約65 t。巷道斷面形狀為矩形，毛寬5 600 mm，凈寬5 400 mm，毛高4 100 mm，凈高4 000 mm，班循環(huán)進(jìn)尺為2 000 mm，一個循環(huán)煤量約56 t。

3.2 儲矸倉先期設(shè)計及應(yīng)用機(jī)理

儲矸倉的儲矸量及寬度長度可結(jié)合掘進(jìn)工作面當(dāng)班的正規(guī)循環(huán)出矸量進(jìn)行靈活應(yīng)用設(shè)計，由礦生產(chǎn)科進(jìn)行設(shè)計儲量、寬度、長度繪圖，機(jī)電科配合設(shè)計提供合理的電機(jī)，最后由礦機(jī)分廠進(jìn)行加工調(diào)試運(yùn)行[2]。

儲矸倉應(yīng)用理論：將儲矸倉安置于靠近工作面的排矸運(yùn)輸系統(tǒng)中，當(dāng)工作面出矸時通過遙控點(diǎn)動開起儲矸倉，將矸石由儲矸倉機(jī)尾向機(jī)頭運(yùn)輸?shù)倪^程進(jìn)行儲矸，因儲矸倉安裝于靠近工作面的運(yùn)輸系統(tǒng)中[3]，所以儲矸倉外圍沿線運(yùn)輸系統(tǒng)的開啟與否不會影響工作面的排矸。儲矸倉的應(yīng)用很好地解決了排矸困難影響掘進(jìn)的問題。

3.3 儲矸倉的進(jìn)一步優(yōu)化

先期儲矸倉只適合安裝于靠近工作面皮帶機(jī)頭，為固定式安裝，儲矸時由于工作面皮帶隨著掘進(jìn)距離不斷延長，造成儲矸時與工作面溝通不夠靈活，后期通過應(yīng)用進(jìn)一步優(yōu)化為可移動式儲矸倉，即在儲矸倉底加裝兩部履帶電機(jī)牽引行走移動，機(jī)頭機(jī)尾各一部履帶，木瓜煤礦稱其為可移動儲矸倉，見圖1。

圖1 移動儲矸倉圖

3.4 儲矸倉的應(yīng)用

當(dāng)掘進(jìn)工作面為近水平煤層時，可將儲矸倉安裝于工作面皮帶機(jī)尾及綜掘機(jī)之間，儲矸時方便與工作面聯(lián)系溝通，電機(jī)牽引履帶行走，跟隨綜掘機(jī)前移，更有利于儲矸倉的應(yīng)用，其次將儲矸倉與皮帶機(jī)尾通過油缸連接，在工作面延伸皮帶時由儲矸倉提供動力拉動工作面皮帶機(jī)尾從而進(jìn)行工作面皮帶的延伸。原先綜掘機(jī)利用鋼絲繩拉拽膠帶輸送機(jī)機(jī)尾存在一定的安全隱患，需要掛繩、拆繩、機(jī)尾固定、調(diào)整等工藝流程繁瑣[4]。單次延長皮帶時間由30 min縮短為10 min，進(jìn)一步提高了掘進(jìn)效率，見圖2。

當(dāng)工作面傾角大于18°時，將儲矸倉安裝于工作面皮帶機(jī)頭前進(jìn)行儲矸，見圖3。

4 儲矸倉的推廣應(yīng)用

圖2 近水平煤層時儲矸倉位置圖

圖3 煤層傾角大于18°時儲矸倉位置圖

儲矸倉在木瓜煤礦掘進(jìn)工作面已成功應(yīng)用兩年，成為掘進(jìn)工作面的必要裝備，因其具有成本低、材料便于尋找、故障少、可重復(fù)利用的特點(diǎn)，成功地解決了出矸困難影響單進(jìn)的問題，對于出矸影響單進(jìn)的礦井儲矸倉有很好的推廣使用價值。

5 結(jié)語

掘進(jìn)工作面通過儲矸倉的投入使用，隊組分時間段進(jìn)行出矸，措施得力，隊組不再為排矸發(fā)愁著急，當(dāng)沿線皮帶無法排矸時可以利用本工作面的儲矸倉進(jìn)行儲矸。儲矸倉的投入使用首先很好地解決了出矸困難影響單進(jìn)的問題，正規(guī)循環(huán)率由原來的30%提高到80%以上，月進(jìn)由80 m 提高到200 m；其次減輕了人員搬運(yùn)矸石至巷幫的勞動強(qiáng)度，減少了員工因搬運(yùn)矸石造成的磕碰；最后，儲矸倉減少了沿線的皮帶故障，減輕了維運(yùn)隊員工的勞動強(qiáng)度及人員數(shù)量，真正起到了減人提效的目的，為木瓜煤礦掘進(jìn)工作面的高效高產(chǎn)提供保障。