赵仕钧等

摘要：煤矿生产中，煤仓的设置主要是保证矿井均衡连续的生产，缩短装载时间，提高运输和提升效率。而矸石仓的设置主要是满足快速排矸，以减少卸排能力不均衡所造成的影响，对保证装岩运输不间断进行起着至关重要的作用。

关键词：联合运输系统 运输方式 优化设计

矿井生产中井下矸石运输主要以电机车运输为主，电机车运输具有运输灵活、便于煤矸分运的优点，但普遍存在运输环节复杂、连续性差，特别是在多行巷道掘进、排矸运煤交叉区段更为突出。以张集煤矿为例，矿井在进入回风暗斜井开拓施工后，上下两段同时施工，现阶段为胶带运输+临时矸石仓+电机车运输，转载环节多连续性差、车场拥挤、车场拥挤调车困难、车皮供应紧张、上下两段运输冲突，加之回风暗斜井下段进入煤巷掘进，该区段需分煤矸运输，从而造成排矸与运煤运输系统的紧张局面。

1 巷道原运输方式

回风暗斜井上、下两段同时施工，上段迎头掘进后矸石经皮带运至上段临时矸石仓再由耙装机耙装至矿车，人工将矿车调入回风暗斜井联络巷中部车场；下段迎头掘进后工程煤经皮带运至下段临时矸石仓再由铲车装至矿车，人工将矿车调入回风暗斜井联络巷车场，车场重车排满后由电瓶车牵引至副井，由于上、下两头的车皮供应、运料、排矸均由回风暗斜井联络巷车场调度且车场空间有限，造成现场调度困难，严重制约运输系统的运料、排矸、车皮供应等各个方面，煤矸由迎头运至回风暗斜井联络巷转载环节多、机械化程度底、运输连贯性差，为缓解这种局面，必须在回风暗斜井施工煤仓、矸石仓。

2 运输优化方案

回风暗斜井运输系统优化主要考虑两种方案：①优化回风暗斜井联络巷车场，增加车场容量，优化调车存车方案。优点：投入少，生产影响少，车场改造快；缺点：不能解决转载环节多、人工调车、机械化程度低等影响巷道掘进的根本问题。②直接在回风暗斜井施工矸石仓，可以减少上下段巷道生产影响、减少运输系统转载环节、提高运输机械化程度及运输连贯性、便于煤矸分装分运，为提高巷道掘进效率，针对现场实际充分利用回风暗斜井皮带与联络巷车场的上下关系，在回风暗斜井设立煤矸分运矸石仓。

3 回风暗斜井矸石仓设计

根据生产要求及地质条件，在回风暗斜井（上段）变坡点前61m处施工两个临时矸石仓，主要担负回风暗斜井施工时的储矸及储煤。

矸石仓设计两个并列相连，断面为“∞”形，单个断面为圆形。矸石仓中心位置距变坡点斜距约61m，垂直向下掘进与回风暗斜井联络巷贯通。1#矸石仓中心线坐标：X=3855624.212，Y=440758.126；2#矸石仓中心线坐标：X=3855622.505，Y=440758.959。

3.1 支护设计

硐室断面

①仓体

单个断面为圆形，φ净=2000mm，φ掘=2300mm；两个矸石仓重合后，净弦长1000mm，中心距1900mm。

②漏斗

漏斗由φ净2000mm按60°斜角渐缩至1000×1000mm正方形口。

③放煤嘴

平面形状为正方形，规格1000×1000mm，厚度500mm。

④操作硐室

直墙半圆拱形，净断面宽×高×深=2000×2200×1500mm（暂不施工，后期根据现场实际情况进行调整）。

3.2 支护方式

矸石仓根据设计要求，相关支护参数如下：

①仓体

采用锚网索喷支护，喷射C20砼厚度150mm；锚杆采用φ20×1500mm螺纹钢锚杆，间排距800×800mm，每根锚杆使用2卷MSK2835锚固剂，托盘为150×150×10mm拱形钢板，扭矩力不低于250N.m，锚固力100KN；锚索为φ22×6300mm矿用锚索，间排距1400×1600mm，每根锚索使用3卷MSK2350锚固剂，托盘为300×300×16mm拱形钢板，预紧力120KN，锚固力250KN；金属网为φ6mm圆钢焊制，网幅2000×1000mm，网孔规格100×100mm，搭接长度100mm，搭接处每隔200mm使用双股14#铁丝绑扎。

仓体重叠处使用厚8mm钢板隔开，矸石仓上口临时锁口采用4根长度2800mm和2根长度4600mm的I10工字钢制作。

②漏斗及放煤嘴

采用混凝土浇筑，强度C20；漏斗倾角与水平夹角为60°，浇筑施工前，在帮部安装锚杆，预留100-400mm外露长度。按间排距不大于800mm预埋2寸风管4个。放煤嘴下部预埋I11工字钢，工字钢上预留螺栓孔。

③操作硐室

采用锚网索喷支护，喷射C20砼厚度100mm，其他支护参数与矸石仓仓体锚喷相同。

矸石仓采用反井钻机法施工，回风暗斜井分别从上下两头铺设两部皮带接至矸石仓、煤仓上口，迎头运来的矸石、工程煤分别经过两部皮带运至矸石仓上部溜矸眼进入仓体。

4 煤仓、矸石仓的应用

①回风暗斜井上、下两头生产的矸石及工程煤经皮带分别运至矸石仓、煤仓，实现了煤矸分运，提高煤质，矸石仓的缓存功能，减少两头同时运输的生产影响。

②煤矸直接由矸石仓运至车场矿车内，提高了运输系统的连贯性及机械化程度，减去了人工调车-两头分别装运-人工调车的转载环节，简化运输路线、减少人员岗位提高生产效率。

③矸石、工程煤通过皮带和导矸系统进入矸石仓，充分利用了矸石仓的缓存作用，调节了迎头排煤矸和矿车运输的时间差，合理的调配了检修运矸和运煤时间。

5 结论

通过在回风暗斜井建立和使用煤仓、矸石仓，极大的优化运输系统，实现了煤矸全面分储、分运，彻底解决了回风暗斜井上下两头同时掘进转载环节多、相互之间生产影响大、人工调车、运输系统复杂等诸多弊端，极大提升了安全条件和工程进度。

参考文献：

[1]李永旭.关于大孤山铁矿联合运输系统有关问题的探讨[J].金属矿山，1995（02）.

[2]李连华，魏茂生，赵仁宝.煤仓、矸石仓联合运输系统的设计与应用[J].山东煤炭科技，2012（05）.

[3]王慧刚.齐大山铁矿铁——汽联合运输系统应用新型转载装置的实践[J].中国矿业，2000（S1）.endprint

摘要：煤矿生产中，煤仓的设置主要是保证矿井均衡连续的生产，缩短装载时间，提高运输和提升效率。而矸石仓的设置主要是满足快速排矸，以减少卸排能力不均衡所造成的影响，对保证装岩运输不间断进行起着至关重要的作用。

关键词：联合运输系统 运输方式 优化设计

矿井生产中井下矸石运输主要以电机车运输为主，电机车运输具有运输灵活、便于煤矸分运的优点，但普遍存在运输环节复杂、连续性差，特别是在多行巷道掘进、排矸运煤交叉区段更为突出。以张集煤矿为例，矿井在进入回风暗斜井开拓施工后，上下两段同时施工，现阶段为胶带运输+临时矸石仓+电机车运输，转载环节多连续性差、车场拥挤、车场拥挤调车困难、车皮供应紧张、上下两段运输冲突，加之回风暗斜井下段进入煤巷掘进，该区段需分煤矸运输，从而造成排矸与运煤运输系统的紧张局面。

1 巷道原运输方式

回风暗斜井上、下两段同时施工，上段迎头掘进后矸石经皮带运至上段临时矸石仓再由耙装机耙装至矿车，人工将矿车调入回风暗斜井联络巷中部车场；下段迎头掘进后工程煤经皮带运至下段临时矸石仓再由铲车装至矿车，人工将矿车调入回风暗斜井联络巷车场，车场重车排满后由电瓶车牵引至副井，由于上、下两头的车皮供应、运料、排矸均由回风暗斜井联络巷车场调度且车场空间有限，造成现场调度困难，严重制约运输系统的运料、排矸、车皮供应等各个方面，煤矸由迎头运至回风暗斜井联络巷转载环节多、机械化程度底、运输连贯性差，为缓解这种局面，必须在回风暗斜井施工煤仓、矸石仓。

2 运输优化方案

回风暗斜井运输系统优化主要考虑两种方案：①优化回风暗斜井联络巷车场，增加车场容量，优化调车存车方案。优点：投入少，生产影响少，车场改造快；缺点：不能解决转载环节多、人工调车、机械化程度低等影响巷道掘进的根本问题。②直接在回风暗斜井施工矸石仓，可以减少上下段巷道生产影响、减少运输系统转载环节、提高运输机械化程度及运输连贯性、便于煤矸分装分运，为提高巷道掘进效率，针对现场实际充分利用回风暗斜井皮带与联络巷车场的上下关系，在回风暗斜井设立煤矸分运矸石仓。

3 回风暗斜井矸石仓设计

根据生产要求及地质条件，在回风暗斜井（上段）变坡点前61m处施工两个临时矸石仓，主要担负回风暗斜井施工时的储矸及储煤。

矸石仓设计两个并列相连，断面为“∞”形，单个断面为圆形。矸石仓中心位置距变坡点斜距约61m，垂直向下掘进与回风暗斜井联络巷贯通。1#矸石仓中心线坐标：X=3855624.212，Y=440758.126；2#矸石仓中心线坐标：X=3855622.505，Y=440758.959。

3.1 支护设计

硐室断面

①仓体

单个断面为圆形，φ净=2000mm，φ掘=2300mm；两个矸石仓重合后，净弦长1000mm，中心距1900mm。

②漏斗

漏斗由φ净2000mm按60°斜角渐缩至1000×1000mm正方形口。

③放煤嘴

平面形状为正方形，规格1000×1000mm，厚度500mm。

④操作硐室

直墙半圆拱形，净断面宽×高×深=2000×2200×1500mm（暂不施工，后期根据现场实际情况进行调整）。

3.2 支护方式

矸石仓根据设计要求，相关支护参数如下：

①仓体

采用锚网索喷支护，喷射C20砼厚度150mm；锚杆采用φ20×1500mm螺纹钢锚杆，间排距800×800mm，每根锚杆使用2卷MSK2835锚固剂，托盘为150×150×10mm拱形钢板，扭矩力不低于250N.m，锚固力100KN；锚索为φ22×6300mm矿用锚索，间排距1400×1600mm，每根锚索使用3卷MSK2350锚固剂，托盘为300×300×16mm拱形钢板，预紧力120KN，锚固力250KN；金属网为φ6mm圆钢焊制，网幅2000×1000mm，网孔规格100×100mm，搭接长度100mm，搭接处每隔200mm使用双股14#铁丝绑扎。

仓体重叠处使用厚8mm钢板隔开，矸石仓上口临时锁口采用4根长度2800mm和2根长度4600mm的I10工字钢制作。

②漏斗及放煤嘴

采用混凝土浇筑，强度C20；漏斗倾角与水平夹角为60°，浇筑施工前，在帮部安装锚杆，预留100-400mm外露长度。按间排距不大于800mm预埋2寸风管4个。放煤嘴下部预埋I11工字钢，工字钢上预留螺栓孔。

③操作硐室

采用锚网索喷支护，喷射C20砼厚度100mm，其他支护参数与矸石仓仓体锚喷相同。

矸石仓采用反井钻机法施工，回风暗斜井分别从上下两头铺设两部皮带接至矸石仓、煤仓上口，迎头运来的矸石、工程煤分别经过两部皮带运至矸石仓上部溜矸眼进入仓体。

4 煤仓、矸石仓的应用

①回风暗斜井上、下两头生产的矸石及工程煤经皮带分别运至矸石仓、煤仓，实现了煤矸分运，提高煤质，矸石仓的缓存功能，减少两头同时运输的生产影响。

②煤矸直接由矸石仓运至车场矿车内，提高了运输系统的连贯性及机械化程度，减去了人工调车-两头分别装运-人工调车的转载环节，简化运输路线、减少人员岗位提高生产效率。

③矸石、工程煤通过皮带和导矸系统进入矸石仓，充分利用了矸石仓的缓存作用，调节了迎头排煤矸和矿车运输的时间差，合理的调配了检修运矸和运煤时间。

5 结论

通过在回风暗斜井建立和使用煤仓、矸石仓，极大的优化运输系统，实现了煤矸全面分储、分运，彻底解决了回风暗斜井上下两头同时掘进转载环节多、相互之间生产影响大、人工调车、运输系统复杂等诸多弊端，极大提升了安全条件和工程进度。

参考文献：

[1]李永旭.关于大孤山铁矿联合运输系统有关问题的探讨[J].金属矿山，1995（02）.

[2]李连华，魏茂生，赵仁宝.煤仓、矸石仓联合运输系统的设计与应用[J].山东煤炭科技，2012（05）.

[3]王慧刚.齐大山铁矿铁——汽联合运输系统应用新型转载装置的实践[J].中国矿业，2000（S1）.endprint

摘要：煤矿生产中，煤仓的设置主要是保证矿井均衡连续的生产，缩短装载时间，提高运输和提升效率。而矸石仓的设置主要是满足快速排矸，以减少卸排能力不均衡所造成的影响，对保证装岩运输不间断进行起着至关重要的作用。

关键词：联合运输系统 运输方式 优化设计

矿井生产中井下矸石运输主要以电机车运输为主，电机车运输具有运输灵活、便于煤矸分运的优点，但普遍存在运输环节复杂、连续性差，特别是在多行巷道掘进、排矸运煤交叉区段更为突出。以张集煤矿为例，矿井在进入回风暗斜井开拓施工后，上下两段同时施工，现阶段为胶带运输+临时矸石仓+电机车运输，转载环节多连续性差、车场拥挤、车场拥挤调车困难、车皮供应紧张、上下两段运输冲突，加之回风暗斜井下段进入煤巷掘进，该区段需分煤矸运输，从而造成排矸与运煤运输系统的紧张局面。

1 巷道原运输方式

回风暗斜井上、下两段同时施工，上段迎头掘进后矸石经皮带运至上段临时矸石仓再由耙装机耙装至矿车，人工将矿车调入回风暗斜井联络巷中部车场；下段迎头掘进后工程煤经皮带运至下段临时矸石仓再由铲车装至矿车，人工将矿车调入回风暗斜井联络巷车场，车场重车排满后由电瓶车牵引至副井，由于上、下两头的车皮供应、运料、排矸均由回风暗斜井联络巷车场调度且车场空间有限，造成现场调度困难，严重制约运输系统的运料、排矸、车皮供应等各个方面，煤矸由迎头运至回风暗斜井联络巷转载环节多、机械化程度底、运输连贯性差，为缓解这种局面，必须在回风暗斜井施工煤仓、矸石仓。

2 运输优化方案

回风暗斜井运输系统优化主要考虑两种方案：①优化回风暗斜井联络巷车场，增加车场容量，优化调车存车方案。优点：投入少，生产影响少，车场改造快；缺点：不能解决转载环节多、人工调车、机械化程度低等影响巷道掘进的根本问题。②直接在回风暗斜井施工矸石仓，可以减少上下段巷道生产影响、减少运输系统转载环节、提高运输机械化程度及运输连贯性、便于煤矸分装分运，为提高巷道掘进效率，针对现场实际充分利用回风暗斜井皮带与联络巷车场的上下关系，在回风暗斜井设立煤矸分运矸石仓。

3 回风暗斜井矸石仓设计

根据生产要求及地质条件，在回风暗斜井（上段）变坡点前61m处施工两个临时矸石仓，主要担负回风暗斜井施工时的储矸及储煤。

矸石仓设计两个并列相连，断面为“∞”形，单个断面为圆形。矸石仓中心位置距变坡点斜距约61m，垂直向下掘进与回风暗斜井联络巷贯通。1#矸石仓中心线坐标：X=3855624.212，Y=440758.126；2#矸石仓中心线坐标：X=3855622.505，Y=440758.959。

3.1 支护设计

硐室断面

①仓体

单个断面为圆形，φ净=2000mm，φ掘=2300mm；两个矸石仓重合后，净弦长1000mm，中心距1900mm。

②漏斗

漏斗由φ净2000mm按60°斜角渐缩至1000×1000mm正方形口。

③放煤嘴

平面形状为正方形，规格1000×1000mm，厚度500mm。

④操作硐室

直墙半圆拱形，净断面宽×高×深=2000×2200×1500mm（暂不施工，后期根据现场实际情况进行调整）。

3.2 支护方式

矸石仓根据设计要求，相关支护参数如下：

①仓体

采用锚网索喷支护，喷射C20砼厚度150mm；锚杆采用φ20×1500mm螺纹钢锚杆，间排距800×800mm，每根锚杆使用2卷MSK2835锚固剂，托盘为150×150×10mm拱形钢板，扭矩力不低于250N.m，锚固力100KN；锚索为φ22×6300mm矿用锚索，间排距1400×1600mm，每根锚索使用3卷MSK2350锚固剂，托盘为300×300×16mm拱形钢板，预紧力120KN，锚固力250KN；金属网为φ6mm圆钢焊制，网幅2000×1000mm，网孔规格100×100mm，搭接长度100mm，搭接处每隔200mm使用双股14#铁丝绑扎。

仓体重叠处使用厚8mm钢板隔开，矸石仓上口临时锁口采用4根长度2800mm和2根长度4600mm的I10工字钢制作。

②漏斗及放煤嘴

采用混凝土浇筑，强度C20；漏斗倾角与水平夹角为60°，浇筑施工前，在帮部安装锚杆，预留100-400mm外露长度。按间排距不大于800mm预埋2寸风管4个。放煤嘴下部预埋I11工字钢，工字钢上预留螺栓孔。

③操作硐室

采用锚网索喷支护，喷射C20砼厚度100mm，其他支护参数与矸石仓仓体锚喷相同。

矸石仓采用反井钻机法施工，回风暗斜井分别从上下两头铺设两部皮带接至矸石仓、煤仓上口，迎头运来的矸石、工程煤分别经过两部皮带运至矸石仓上部溜矸眼进入仓体。

4 煤仓、矸石仓的应用

①回风暗斜井上、下两头生产的矸石及工程煤经皮带分别运至矸石仓、煤仓，实现了煤矸分运，提高煤质，矸石仓的缓存功能，减少两头同时运输的生产影响。

②煤矸直接由矸石仓运至车场矿车内，提高了运输系统的连贯性及机械化程度，减去了人工调车-两头分别装运-人工调车的转载环节，简化运输路线、减少人员岗位提高生产效率。

③矸石、工程煤通过皮带和导矸系统进入矸石仓，充分利用了矸石仓的缓存作用，调节了迎头排煤矸和矿车运输的时间差，合理的调配了检修运矸和运煤时间。

5 结论

通过在回风暗斜井建立和使用煤仓、矸石仓，极大的优化运输系统，实现了煤矸全面分储、分运，彻底解决了回风暗斜井上下两头同时掘进转载环节多、相互之间生产影响大、人工调车、运输系统复杂等诸多弊端，极大提升了安全条件和工程进度。

参考文献：

[1]李永旭.关于大孤山铁矿联合运输系统有关问题的探讨[J].金属矿山，1995（02）.

[2]李连华，魏茂生，赵仁宝.煤仓、矸石仓联合运输系统的设计与应用[J].山东煤炭科技，2012（05）.

[3]王慧刚.齐大山铁矿铁——汽联合运输系统应用新型转载装置的实践[J].中国矿业，2000（S1）.endprint