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【摘要】由于有些煤矿区地质条件复杂，存在较多断层，但万吨掘进率高，采掘连续紧张，致使在煤矿井下炮掘工作面中存在综合机械化掘进运输难以推广使用的问题。本文根据这一问题研制了煤矿井下炮掘工作面掘进连续清运煤和岩石一体化的运输系统，较好地解决了煤矿井下炮掘工作面快速掘进运输煤和岩石的问题，提高了运输的安全程度和生产效率。
【关键词】煤矿井下炮掘工作面；清运煤和岩石；方法
随着我国煤矿需求量的与日俱增，煤矿企业根据本矿区的实际情况不断改革，研制出适合本矿区发展的方针体制，大大提升了掘进运输速度，提高了生产效率。由于煤矿区地质条件复杂，断层多，综合机械化掘进运输难以推广使用，一直都是采用传统的炮掘运输方式，煤矿井下炮掘工作面采用耙装机、矿车和调度绞车来清运煤和岩石，连续掘进运输效率低下，所以研制了煤矿井下炮掘工作面掘进连续清运煤和岩石一体化的运输系统势在必行。
1、煤矿井下炮掘工作面背景
在传统的煤巷、半煤岩巷等煤矿井下炮掘工作面施工流程的工作程序是打眼、装药、（临时）支护、出煤或煤和岩石以及（永久）支护。传统的煤矿井下炮掘工作面施工工艺，在经营成本和安全管理上都没有优势，主要表现为一些几点：第一，因巷道的起伏不定，小绞车运输占用的小绞车司机和把钩工人数量较多，人员工资成本较高；第二，运输路线长，存在较大的安全隐患；第三，运输速度慢，在“三八”制工作时间中（一天三班，每班工作八小时），出煤或煤和岩石工作流程占用四、五个小时；第四，占用设备多，设备维护量大。
针对矿井的实际情况，研究认为在煤矿井下炮掘工作面中清运煤和岩石的能力低下是制约煤矿掘进运输的重要因素，因此，研制的掘进连续清运煤和岩石一体化的运输系统，能够较好地改善运输条件提高生产效率。
2、研制原理和使用说明
2.1对耙装机的改造
对耙装机的改造：将掘进耙装机直接搭接在带式输送机机尾上（见图1）。这样，耙装机会将耙出的煤和岩石直接卸载到带式输送机机尾上，再由带式输送机将煤和岩石清运出去。
2.2生产流程
当掘进煤巷时，迎头原煤经耙装输送一体机→运输输送机→采区输送机道→采区煤仓→水平集中输送机→主井煤仓→主井箕斗→地面。
当掘进工作面与断层施工全岩或半煤岩时，迎头岩石经耙装输送一体机→运输输送机→采区输送机道→采区岩石仓→装矿车→架电线机车→水平输送大巷→副井罐笼→地面。
2.3对耙装机改造的具体过程
在原耙装机卸载槽槽口处增加一个卸载漏嘴，并在卸载槽后再增加一个连接槽，将耙装机和带式输送机机尾连接成一体，打好压机点柱，能使机械设备在运行过程中减少震动，保证机械运行的安全。
2.4对改造后的耙装机的使用
将改造后的耙装输送一体化机和储仓式带式输送机相连接，使其机身变长，这样就不需要延长输送带，使延伸输送带的时间由两小班缩短至4h。
3、经济效益和技术特点
3.1缩减辅助人员，提高功效，节约人员工资费用。
我们就以大兴煤矿2220运输巷为例来进行分析。该巷道的工程量为1100m，如果使用的是传统的耙装机、矿车和调度绞车来清运煤和岩石，那么就需要不少于6部的安装调度绞车，每个小班需要耙装机司机、绞车司机和信号扒勾工一共13人，完成一天的工作量就需要39个人；而使用掘进连续清送煤和岩石一体化系统，每班只需要带式输送司机、耙装机司机才2个人，完成一天的工作量就只需要6个人。每天就节约了33个人，按每月30天计算，每月要节约990个人。按45元/人计算，全年累计节约工资费用为53.46万元，见表2。
3.2提高了掘进和运输速度，掘进运输效率增加69.4%。
3.2.1采用传统的耙装机、矿车和调度绞车来清运煤和岩石，按照“三八”制工作作业，每天掘进进度为5m，全月最高为150m；而使用掘进连续清送煤和岩石一体化系统，每天掘进进度为9m，全月最高为270m，每月提高掘进进尺120m。一个掘进工作面全年累计进尺为1440m。所以，同传统的掘进运输模式相比较，采用改良后的系统，掘进运输效率可增加69.4%，见表3。
3.2.2采用传统的耙装机跨输送带运输，每次需要两个小班来延长输送带，而使用改造后的耙装输送一体化机，每次仅需4小时。如果按每4d延长一次输送带，每月就需要延长7.5次，则全月累计节约时间90h，相当于节约了11个小班；按每个小班进尺2m计算，每月则多进尺22m，全年则为264m。同传统的掘进运输模式相比较，采用改良后的系统，一个掘进工作面可多进尺264m/a，见表4。
3.2.3缓解了快速掘进连续输送煤和岩石的紧张局面
由于使用了快速掘进连续清送煤和岩石的一体化系统后，提高了掘进和运输速度，增加了掘进运输效率，因此就大大缓解了快速掘进连续输送煤和岩石的紧张局面。
3.2.4有较好地安全性能和適用性能
由于将掘进耙装机直接搭接在带式输送机机尾上，让两者连为一体，就不会出现原来的耙装机在前面移动时带式输送机机尾尾随其后的现象，这就解决了小绞车由于运输路线长、安全隐患大和设备维护量的问题，提高了煤矿井下炮掘工作面掘进运输煤和岩石的机械的安全水平。
3.2.5有较好地配套性能
将改造后的耙装输送一体化机和储仓式带式输送机相连接，减少了延长和缩短输送带的时间，避免因多次掐接输送带而造成对输送带的损坏等问题。
4、总结
在煤矿井下炮掘工作面采用快速掘进连续清运煤和岩石的一体化运输系统，能为煤矿企业创造良好的经济效益和社会效益。这一运输系统具有较好地安全性能、较强的适应性能和较广泛的配套性能，大大缩减了其他的辅助人员，提高了掘进和运输速度。所以，在全国的大多数煤矿井下炮掘工作面中可以大力推广使用。
参考文献
[1]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州：中国矿业大学出版社，1993.
[2]谢泽平.薄煤层复杂地质条件下掘进支护技术研究[J].中国西部科技，2009（27）：1-3.
[3]吴淑芹，刘建胜.薄煤层炮掘半煤岩巷道优质快速低耗掘进技术[J].中国煤炭，2008（7）：55-57.
[4]弋伍余.炮掘工作面排矸工艺升级探讨[J].煤矿现代化，2008（2）.
[5]煤矿矿井采矿设计手册（上、下册）[K].北京：煤炭工业出版社，1984.[4]弋伍余.炮掘工作面排矸工艺升级探讨[J].煤矿现代化，2008（2）.
[5]煤矿矿井采矿设计手册（上、下册）[K].北京：煤炭工业出版社，1984.
【关键词】煤矿井下炮掘工作面；清运煤和岩石；方法
随着我国煤矿需求量的与日俱增，煤矿企业根据本矿区的实际情况不断改革，研制出适合本矿区发展的方针体制，大大提升了掘进运输速度，提高了生产效率。由于煤矿区地质条件复杂，断层多，综合机械化掘进运输难以推广使用，一直都是采用传统的炮掘运输方式，煤矿井下炮掘工作面采用耙装机、矿车和调度绞车来清运煤和岩石，连续掘进运输效率低下，所以研制了煤矿井下炮掘工作面掘进连续清运煤和岩石一体化的运输系统势在必行。
1、煤矿井下炮掘工作面背景
在传统的煤巷、半煤岩巷等煤矿井下炮掘工作面施工流程的工作程序是打眼、装药、（临时）支护、出煤或煤和岩石以及（永久）支护。传统的煤矿井下炮掘工作面施工工艺，在经营成本和安全管理上都没有优势，主要表现为一些几点：第一，因巷道的起伏不定，小绞车运输占用的小绞车司机和把钩工人数量较多，人员工资成本较高；第二，运输路线长，存在较大的安全隐患；第三，运输速度慢，在“三八”制工作时间中（一天三班，每班工作八小时），出煤或煤和岩石工作流程占用四、五个小时；第四，占用设备多，设备维护量大。
针对矿井的实际情况，研究认为在煤矿井下炮掘工作面中清运煤和岩石的能力低下是制约煤矿掘进运输的重要因素，因此，研制的掘进连续清运煤和岩石一体化的运输系统，能够较好地改善运输条件提高生产效率。
2、研制原理和使用说明
2.1对耙装机的改造
对耙装机的改造：将掘进耙装机直接搭接在带式输送机机尾上（见图1）。这样，耙装机会将耙出的煤和岩石直接卸载到带式输送机机尾上，再由带式输送机将煤和岩石清运出去。
2.2生产流程
当掘进煤巷时，迎头原煤经耙装输送一体机→运输输送机→采区输送机道→采区煤仓→水平集中输送机→主井煤仓→主井箕斗→地面。
当掘进工作面与断层施工全岩或半煤岩时，迎头岩石经耙装输送一体机→运输输送机→采区输送机道→采区岩石仓→装矿车→架电线机车→水平输送大巷→副井罐笼→地面。
2.3对耙装机改造的具体过程
在原耙装机卸载槽槽口处增加一个卸载漏嘴，并在卸载槽后再增加一个连接槽，将耙装机和带式输送机机尾连接成一体，打好压机点柱，能使机械设备在运行过程中减少震动，保证机械运行的安全。
2.4对改造后的耙装机的使用
将改造后的耙装输送一体化机和储仓式带式输送机相连接，使其机身变长，这样就不需要延长输送带，使延伸输送带的时间由两小班缩短至4h。
3、经济效益和技术特点
3.1缩减辅助人员，提高功效，节约人员工资费用。
我们就以大兴煤矿2220运输巷为例来进行分析。该巷道的工程量为1100m，如果使用的是传统的耙装机、矿车和调度绞车来清运煤和岩石，那么就需要不少于6部的安装调度绞车，每个小班需要耙装机司机、绞车司机和信号扒勾工一共13人，完成一天的工作量就需要39个人；而使用掘进连续清送煤和岩石一体化系统，每班只需要带式输送司机、耙装机司机才2个人，完成一天的工作量就只需要6个人。每天就节约了33个人，按每月30天计算，每月要节约990个人。按45元/人计算，全年累计节约工资费用为53.46万元，见表2。
3.2提高了掘进和运输速度，掘进运输效率增加69.4%。
3.2.1采用传统的耙装机、矿车和调度绞车来清运煤和岩石，按照“三八”制工作作业，每天掘进进度为5m，全月最高为150m；而使用掘进连续清送煤和岩石一体化系统，每天掘进进度为9m，全月最高为270m，每月提高掘进进尺120m。一个掘进工作面全年累计进尺为1440m。所以，同传统的掘进运输模式相比较，采用改良后的系统，掘进运输效率可增加69.4%，见表3。
3.2.2采用传统的耙装机跨输送带运输，每次需要两个小班来延长输送带，而使用改造后的耙装输送一体化机，每次仅需4小时。如果按每4d延长一次输送带，每月就需要延长7.5次，则全月累计节约时间90h，相当于节约了11个小班；按每个小班进尺2m计算，每月则多进尺22m，全年则为264m。同传统的掘进运输模式相比较，采用改良后的系统，一个掘进工作面可多进尺264m/a，见表4。
3.2.3缓解了快速掘进连续输送煤和岩石的紧张局面
由于使用了快速掘进连续清送煤和岩石的一体化系统后，提高了掘进和运输速度，增加了掘进运输效率，因此就大大缓解了快速掘进连续输送煤和岩石的紧张局面。
3.2.4有较好地安全性能和適用性能
由于将掘进耙装机直接搭接在带式输送机机尾上，让两者连为一体，就不会出现原来的耙装机在前面移动时带式输送机机尾尾随其后的现象，这就解决了小绞车由于运输路线长、安全隐患大和设备维护量的问题，提高了煤矿井下炮掘工作面掘进运输煤和岩石的机械的安全水平。
3.2.5有较好地配套性能
将改造后的耙装输送一体化机和储仓式带式输送机相连接，减少了延长和缩短输送带的时间，避免因多次掐接输送带而造成对输送带的损坏等问题。
4、总结
在煤矿井下炮掘工作面采用快速掘进连续清运煤和岩石的一体化运输系统，能为煤矿企业创造良好的经济效益和社会效益。这一运输系统具有较好地安全性能、较强的适应性能和较广泛的配套性能，大大缩减了其他的辅助人员，提高了掘进和运输速度。所以，在全国的大多数煤矿井下炮掘工作面中可以大力推广使用。
参考文献
[1]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州：中国矿业大学出版社，1993.
[2]谢泽平.薄煤层复杂地质条件下掘进支护技术研究[J].中国西部科技，2009（27）：1-3.
[3]吴淑芹，刘建胜.薄煤层炮掘半煤岩巷道优质快速低耗掘进技术[J].中国煤炭，2008（7）：55-57.
[4]弋伍余.炮掘工作面排矸工艺升级探讨[J].煤矿现代化，2008（2）.
[5]煤矿矿井采矿设计手册（上、下册）[K].北京：煤炭工业出版社，1984.[4]弋伍余.炮掘工作面排矸工艺升级探讨[J].煤矿现代化，2008（2）.
[5]煤矿矿井采矿设计手册（上、下册）[K].北京：煤炭工业出版社，1984.