混合改絞中下沉式煤倉煤流方案設(shè)計(jì)論文

時(shí)間：2024-08-04 22:44:32 其他類論文我要投稿

　　摘要:紅慶河煤礦北翼二、三期工程以煤巷為主，擬通過中央二號風(fēng)井施工，為實(shí)現(xiàn)該工程安全、高效施工的目的，結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)并采用方案比選的方法對煤流系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比選，確定采用混合改絞方案及下沉式煤倉結(jié)構(gòu)，并且在煤倉系統(tǒng)施工時(shí)采用平行作業(yè)的施工方案。該煤流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了煤倉系統(tǒng)平行作業(yè)，減少了措施工程工期及工程量，確保了提升能力。該項(xiàng)技術(shù)成功應(yīng)用于紅慶河煤礦等工程施工中，對類似工程實(shí)踐具有借鑒意義。

混合改絞中下沉式煤倉煤流方案設(shè)計(jì)論文

　　關(guān)鍵詞:煤礦施工;煤流系統(tǒng);下沉式煤倉、混合改絞;平行作業(yè)

　　目前煤礦設(shè)計(jì)中，開拓及采準(zhǔn)巷道越來越多地布置在煤層中，為煤礦二、三期工程采用綜掘機(jī)掘進(jìn)提供了先決條件，同時(shí)，井下皮帶及無軌膠輪車運(yùn)輸工藝也被廣泛采用。高效的掘進(jìn)及運(yùn)輸工工藝，要求井筒提升及煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)的煤流系統(tǒng)工作能力必須與之匹配。內(nèi)蒙古伊泰集團(tuán)紅慶河煤礦北翼二三期工程合同工程量約25000m，以煤巷為主，工期為572d。根據(jù)總體施工方案要求，通過中央二號風(fēng)井施工(井筒凈直徑9.5m，井深787m)，并對其進(jìn)行臨時(shí)改絞，井下主運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)，輔運(yùn)輸采用膠輪車。因此，針對該工程項(xiàng)目，要研究解決改絞方案、煤倉布置、縮短改絞前施工工期等關(guān)鍵技術(shù)。目前國內(nèi)改絞方式大至分罐籠改絞、箕斗改絞和混合改絞(在井筒內(nèi)布置提升矸石的箕斗和輔助提升的罐籠)，不同的改絞方式均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，如何確定出最佳改絞方案，是礦井二三期開拓工程施工的關(guān)鍵技術(shù)。針對臨時(shí)煤倉等特殊工程，尚需確定出合理的布置方式，以確保施工過程中的運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載、提升等環(huán)節(jié)發(fā)揮更高的效率，以達(dá)到改絞后施工進(jìn)度每月不低于1500m的合同指標(biāo)要求。一般改絞的前期巷道準(zhǔn)備工作量大，占用工期長，成為影響整個(gè)二、三期工程施工工期的主要因素。為了縮短改絞前施工工期，需要對改絞前施工的工程進(jìn)行科學(xué)組織，從時(shí)間和空間上盡可能實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)［1－6］。

　　1臨時(shí)改絞方案確定

　　1.1臨時(shí)改絞方案比選

　　目前立井臨時(shí)改絞方式大至分罐籠改絞、箕斗改絞和混合改絞不同的改絞方式均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。紅慶河煤礦二號風(fēng)井要求實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的主、輔提升功能，即該井筒需同時(shí)承擔(dān)人員、材料的上下和矸石的提升任務(wù)�；犯慕g方案因?yàn)橹谎b備箕斗，故只能提升矸石而無法升降人員、材料，所以不能選擇該方案。該二、三期工程以煤巷為主，采用綜掘機(jī)施工，皮帶運(yùn)輸，要求提升能力大，因此，主提升方式宜選擇箕斗而不是罐籠，所以不宜選擇罐籠改絞方案。基于以上分析，該井的改絞方案需要滿足大提升能力的矸石提升要求，還要滿足人員、設(shè)備的上下。因此最終確定為配備有箕斗和罐籠的混合改絞。

　　1.2臨時(shí)改絞方案簡述

　　風(fēng)井臨時(shí)改絞采用混合提升方式，利用原Ⅵ型鑿井井架，井筒布置一對11t箕斗、一個(gè)雙層2車小罐籠和一個(gè)單層2車罐籠。主提使用原2JKZ－4×2.65/18E雙滾筒提升機(jī)，采用雙11t箕斗提升，用于提煤，箕斗裝載方式采用計(jì)量皮帶機(jī)進(jìn)行裝載。副提重新安裝一臺2JK－4×2.65/18雙滾筒提升機(jī)，提升一個(gè)雙層二車罐籠和一個(gè)單層二車罐籠，由東側(cè)馬頭門進(jìn)出車，用于井下矸石、材料、設(shè)備、人員等提升。主提升能力計(jì)算結(jié)果為194m3/h。每天分三班，提煤時(shí)間16h，提煤3104m3;每月按27.5個(gè)工作日計(jì)，每月出煤85360m3。巷道斷面S=24.7m2，松散系數(shù)1.4，月進(jìn)尺為2468m。滿足最多6個(gè)機(jī)械化掘進(jìn)2040m(要求單個(gè)工作面平均月進(jìn)340m)的提升要求。

　　2臨時(shí)煤倉方案的選擇

　　2.1臨時(shí)煤倉分類

　　煤礦二、三期工程施工系統(tǒng)中，多采用臨時(shí)煤倉作為存儲、裝載的系統(tǒng)，根據(jù)臨時(shí)煤倉布置位置的不同，一般分為三種。上提式:布置在運(yùn)輸水平以上，在運(yùn)輸水平裝載;水平式:布置在運(yùn)輸水平，一般與井筒相連;下沉式:布置在運(yùn)輸水平以下，在運(yùn)輸水平以下裝載.

　　2.2臨時(shí)煤倉比選

　　2.2.1方案一:上提式臨時(shí)煤倉采用此方案，煤流經(jīng)過回風(fēng)大巷，通過上倉運(yùn)輸巷卸載至臨時(shí)煤倉，在－680m水平轉(zhuǎn)載進(jìn)入箕斗，提升上井。該方案采用得較多，在運(yùn)輸水平裝載，易于裝載及計(jì)量系統(tǒng)的安裝維護(hù)，措施工程布置簡單，井筒水窩較淺。不足之處是措施工程量較大，因上倉運(yùn)輸巷較長導(dǎo)致煤倉很難在改絞之前施工，主運(yùn)輸皮帶較長或增加一部上倉帶式輸送機(jī)，運(yùn)輸水平空間占用較多。2.2.2方案二:水平式臨時(shí)煤倉采用此方案，煤流經(jīng)過回風(fēng)大巷、集中回風(fēng)大巷卸載至井筒附近的臨時(shí)煤倉，通過計(jì)量斗稱重，進(jìn)入箕斗，提升上井。該方案采用得較少，在運(yùn)輸水平裝載，措施工程量最少并可提早開工，主運(yùn)輸帶式輸送機(jī)不需要經(jīng)過上山運(yùn)輸且運(yùn)距短，井筒水窩較淺。不足之處是在井筒附近布置的臨時(shí)煤倉，容積較小，緩沖能力受限，易影響施工進(jìn)度。2.2.3方案三:下沉式臨時(shí)煤倉采用此方案，煤流經(jīng)過回風(fēng)大巷、集中回風(fēng)大巷卸載至臨時(shí)煤倉，在－700m水平裝載巷轉(zhuǎn)載，通過計(jì)量帶式輸送機(jī)稱重，進(jìn)入箕斗，提升上井。該方案采用得較少，在運(yùn)輸水平以下裝載，措施工程量較少并可提早開工，有利于臨時(shí)煤倉在改絞前完成，主運(yùn)輸帶式輸運(yùn)機(jī)不需要經(jīng)過上山運(yùn)輸且運(yùn)距短，裝載不占用運(yùn)輸水平，便于輔助運(yùn)輸。井筒水窩較淺。不足之處是井筒水窩較深。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)分析，臨時(shí)煤倉的作用十分重要，如果容積較小，很容易成為制約施工進(jìn)度的矛盾點(diǎn)，因此，一般的需要布置一個(gè)容積不小于500m3的臨時(shí)煤倉，可以存儲一個(gè)班的掘進(jìn)矸石量。紅慶河煤礦二三期開拓工程量大，工期長，因此不宜選擇煤倉較小的方案二。上提式煤倉的布置，需要布置較長的上倉運(yùn)輸巷(斜巷)，而這個(gè)上倉運(yùn)輸巷開口距離井筒較遠(yuǎn)，導(dǎo)致臨時(shí)煤倉施工時(shí)間嚴(yán)重滯后，只能在改絞后形成，這就導(dǎo)致改絞后的很長一段時(shí)間施工效率低下。下沉式臨時(shí)煤倉布置方案，最大的優(yōu)勢在于臨時(shí)煤倉可以在改絞前較短的時(shí)間內(nèi)施工完成，確保改絞后能立即發(fā)揮運(yùn)輸、裝載及提升的高效率。綜合以上對比分析，確定采用下沉式臨時(shí)煤倉，可以實(shí)現(xiàn)改絞前形成臨時(shí)煤倉，改絞后可以直接施工，不影響施工進(jìn)度，可以明顯縮短總體施工工期。紅慶河煤礦二號風(fēng)井于2015年3月份轉(zhuǎn)入車場馬頭門及其他平巷工程施工，歷時(shí)4個(gè)月完成了包括450m措施工程在內(nèi)的1200m巷道施工任務(wù)，形成了排水、供電、車場、煤倉等主要功能巷道及硐室。之后的2.5個(gè)月完成了大件下放及混合改絞，于2015年10月初正式開始二三期工程施工，順利完成了業(yè)主制定的階段進(jìn)度計(jì)劃。實(shí)踐證明采用該種下沉式臨時(shí)煤倉，不僅大大縮短了改絞前的平巷施工工期，而且實(shí)現(xiàn)了改絞前完成主要施工系統(tǒng)的目標(biāo)，為安全高效施工二三期工程奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　3措施裝載巷與馬頭門平行作業(yè)

　　采用下沉式臨時(shí)煤倉，需要在馬頭門水平以下15m處布置一條與馬頭門方位一致的措施裝載巷(開口于井筒，長度40m)，另外需要在車場水平施工一條檢修斜巷通到裝載措施巷(傾角33°，長度36m，滿足通風(fēng)及人員通行需要)。井筒不同水平的相關(guān)硐室施工，一般難以實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)，因此，增加的這一裝載措施巷及檢修斜巷需要占用較長工期。施工現(xiàn)場的工程技術(shù)人員在施工組織上做了充分的分析，巧妙提出了利用工作平臺將井筒分隔成兩個(gè)裝載水平，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)水平平行作業(yè)的方案。該方案分別在－680m水平和－700m水平布置人員及材料通過的開放式平臺，在該平臺安裝溜槽，并在其下5m處布置托罐平臺，其中上層托罐平臺布置有井蓋門，吊桶停在托罐平臺處，矸石通過溜槽裝入吊桶。兩個(gè)水平巷道可獨(dú)立裝矸，實(shí)現(xiàn)了平行作業(yè)。裝矸系統(tǒng)如圖2所示。采用該平行作業(yè)方案，裝載措施巷及檢修斜巷用時(shí)33d，因?qū)崿F(xiàn)了與馬頭門車場巷道平行施工，故而較之傳統(tǒng)的順序施工節(jié)省了33d工期。

　　4結(jié)語

　　該項(xiàng)技術(shù)成功應(yīng)用于紅慶河煤礦二三期井巷工程，于2015年12月至2016年7月間(2016年1月、2月因春節(jié)放假未做統(tǒng)計(jì))取得了平均月進(jìn)尺1823.5m、最高月進(jìn)尺2176m的施工佳績，彰顯了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益�；旌细慕g方案的選擇符合工程實(shí)際，有利保障了提升能力，為工程的安全快速施工奠定了基礎(chǔ)。下沉式煤倉的選擇，顯著減少了措施工程量，為臨時(shí)煤倉的早日開工奠定了基礎(chǔ)條件，有效縮短了改絞前的巷道開拓工期，也為部分措施工程平行作業(yè)提供了有利條件。該項(xiàng)技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了措施裝載巷與車場水平巷道的平行作業(yè)，明顯縮短了改絞前期的平巷施工工期。

　　參考文獻(xiàn):

　�。�1］汪書祺．礦井基建期煤矸臨時(shí)提升系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)［C］//第十屆全國采礦學(xué)術(shù)會議，2015．

　�。�2］高樹明．西部礦區(qū)深立井臨時(shí)改絞方案優(yōu)化［J］．金屬礦山，2014(6):132－134．

　�。�3］張彥華，韋同芳．淺析葫蘆素煤礦風(fēng)井箕斗罐籠聯(lián)合提升臨時(shí)改絞方案［J］．能源技術(shù)與管理，2011(6):85－87．

　　［4］張基磊．基于二三期工程施工的立井臨時(shí)改絞方案優(yōu)化研究［J］．能源技術(shù)與管理，2016(3):141－142．

　�。�5］張洪雷．箕斗罐籠混合改絞在基建施工中的應(yīng)用［J］．現(xiàn)代礦業(yè)，2016(9):255－256．

　�。�6］劉耀明，秦江艷，張智山．蒙西超大直徑立井臨時(shí)改絞混合提升新技術(shù)［J］．價(jià)值工程，2013(11):71－73.

【混合改絞中下沉式煤倉煤流方案設(shè)計(jì)論文】相關(guān)文章：

基于H.323協(xié)議的音頻混合方案設(shè)計(jì)的論文02-14

淺析鋼琴中的切割式教學(xué)論文02-18

改論文格式02-19

集體教學(xué)中開放式提問的應(yīng)用論文04-01