翟镇煤矿辅助运输系统改造实践

德国沙尔夫矿山机械2018-11-23 06:23:16

翟镇煤矿辅助运输系统改造实践


李建升  崔希海

(山东新沙单轨运输装备有限公司,山东新泰 271200)


摘 要:煤矿传统的斜巷地轨运输系统大都采用钢丝绳牵引,易造成断绳、跑车、掉道等事故,且效率低;探索一种安全高效的辅助运输方式成为当务之急;翟镇煤矿用单轨吊运输系统代替斜巷地轨运输系统,探索出了一条辅助运输系统改造的成功之路,本文对改造方案进行了简要介绍,对煤矿井下辅助运输系统改造有借鉴价值。

关键词:辅助运输系统改造实践



山东能源新汶矿业集团翟镇煤矿是德国沙尔夫柴油机单轨吊运输系统用户之一


1、概述


随着煤矿生产高新技术和现代化生产的发展,新技术新装备不断推广应用,综采综掘的机械化已成为现代煤矿的发展趋势;但随之带来的是煤矿辅助运输技术的滞后,据统计我国大多数煤矿采用小绞车、卡轨车等传统的地轨运输方式,占用人员多,运输环节多,运输效率低,易造成断绳、跑车、掉道等不安全隐患。如何改造现有的地轨运输方式,使之与现代煤矿生产相适用,已成为当务之急。新汶矿业集团翟镇煤矿,适用煤矿辅助运输发展的客观要求,用单轨吊运输系统代替地轨运输系统,走出了一条辅助运输系统改造的成功之路。


2、翟镇煤矿原来的采区辅助运输系统概况


翟镇煤矿是年产200万吨的现代化矿井,斜巷辅助运输系统包括采区大轨道运输系统、采区顺槽运输系统。全矿共有四个生产采区,四条轨道上下山和多个采掘工作面,运输战线长、运输环节多,系统复杂。


采区大轨道采用单绳缠绕式提升机进行提升,在各个中部车场采用甩车场形式与各个采掘工作面辅助运输系统相连。其中三采轨道采用JrrPB—1.6x1.5提升机,长度550m,坡度13一16°,设有一中、二中、三中、四中四个中部车场;后一轨道采用JKB-2.0提升机,长度550m,坡度18—2l°,设有上车场、二中、三中和下车场四个车场;七采轨道采用Jk一2.5提升机,长度880m,坡度18—20°,设有上车场、二中、三中、四中和下车场五个车场;后五轨道采用JkB-2.0提升机,长度850m,坡度18—20°,设有上车场、二中车场和下车场。


采区顺槽巷道辅助运输系统,主要是JD-40调度绞车,最大运输距离400m,运行速度1.086m/s,采用对拉或单拉形式布置,采区顺槽最大坡度15°。


辅助运输的材料和设备主要有支护材料(锚杆、锚索、沙、水泥、锚带、工字钢等)、综采综掘设备(综掘机、综采支架、刮板输送机、皮带、电气设备等),综掘机最大重量部件11吨,综采支架最大重量12.3吨。


3、用单轨吊运输系统代替地轨运输系统的实施方案


3.1、机车的选型配置。


考虑到坡度较大,后组一采轨道和三采轨道采用单轨吊运输,七采轨道和后五轨道仍采用大绞车提升;顺槽巷道全部采用单轨吊运输。


(1) 三采轨道选用DXl00电牵引机车,顺槽选用一部DX80电牵引机车。

(2) 后一轨道选用1部沙尔夫DZl8003+3柴油机车,顺槽选用1部DX60电牵引机车。

(3) 七采区顺槽选用1部DX60电牵引机车和1部DX40电牵引机车。

(4) 后五采区顺槽选用I部DX80电牵引机车。

(5) 机车的使用形式:沙尔夫DZl8003+3柴油机车和DXl00电牵引机车由于牵引力较大,作为大轨道运输t具代替大轨道提升机,并兼做采区顺槽巷道运输用;DX80、DX60、DX40电牵引机车,主要作为采区顺槽用的运输机车。




3.2、机车的技术参数


(1) DZl800 3+3沙尔夫柴油机车的技术参数如下:

(略,请参阅本公众号历史消息有关内容。)


(2) DXl00电牵引机车的技术参数如下:(略)


(3) DX80电牵引机车的技术参数如下:(略)


(4) DX60电牵引机车的技术参数如下:(略)


(5) DX40电牵引机车的技术参数如下:(略)


3.3、轨道系统。


(1) 选用1140E型轨道,3m/根。

(2)轨道吊挂形式,每处道节用2根锚杆吊挂,锚杆选用M20×2000ram,吊挂链选用18×64的矿用圆环链。

(3) 轨道网络的连接形式。以采区大轨道为联络巷,通过单轨吊道岔与各采区顺槽巷道连成一体,形成单轨吊运输网络。


4、经济效益和社会效益


4.1、社会效益


(1) 采用单轨吊运输后,全矿取消了147部小绞车和2部大轨道绞车,代之以6部电牵引机车和l部柴油机车,设备数量和岗位工数量大大减少,为安全生产创造了条件。

(2) 从2006年至今,翟镇煤矿辅助运输杜绝了二类以上非人身事故和重伤以上人身事故,与使用单轨吊是分不开的。而2001年至2005年,全矿仅2004年杜绝了二类以上非人身事故和重伤以上人身事故,安全效益显著。

(3) 单轨吊运输适应范围广,运输重量可达30吨,运输坡度可达到240,运输速度可达到2m/s,原来需要多次运输才能满足的采掘面材料,现在一次运输就能够满足2天的需求量,效率大大提升。




4.2、初期投入经济效益的比较


以三采区为例,三采区原来的轨道系统1部JTPB一1.6x1.5提升机,3203运输巷、3203轨道巷、3404运输巷、3404轨道巷、3202轨道巷和3202运输巷、三采辅助轨道巷等,共使用36部JD枷调度绞车组成,轨道全程19850m。


(1) 使用单轨吊和地轨运输的轨道敷设费用比较地轨运输需要22kg/m轨道39700m,道岔128组,C型挡车器32组,D型挡车器32组,道夹板6668付,轨枕24812根,鱼尾螺栓8000kg,托压绳轮1000套;使用单轨吊需要轨道19850m,锚杆26467套。


地轨运输投入费用明细表一



需用19850m轨道和26467根锚杆,费用见单轨吊运输投入费用明细表二。


单轨吊运输投入费用明细表二



(2) 设备资金的对比。


地轨运输投入设备费用见表三。


地轨运输设备投入费用明细表三




(3) 维修维护费用的比较


人工费用对比


地轨运输,安装36台调度绞车接力运输每班至少36名绞车司机,32名滑头工,需要10名机电维修工,10名铁路维修工,工人工资按每人年工资4万元,一部采区大轨道绞车每班需要5名岗位工,按三班计算(36+32+5)×4×3+(10+lo)×4=956万元。


单轨吊运输,需要每班2名司机和1名维修工,2名巷道清理人,4×5×2×3=120万元。


单轨吊运输费用节省:965-120=846万元。


(4) 维修维护费用


单轨吊电池每2年更换一次,年费用 6.48 ÷ 2 × 4 = 12.96万元,单轨吊驱动轮每6个月更换一次,每年更换32个,合计费用 32 x 0.08 = 2.56万元。总维修费12.96 + 2.56 = 15.52万元。


使用绞车每3个月更换一次钢丝绳:年费用12.4902 × 4 = 34.4408万元


单轨吊费用节省34.4408万元。


5、结论


(1) 用单轨吊运输系统取代传统的地轨运输系统,具有适应性强,适用范围广,灵活性强,安装简单,是采掘工作面运送综采支架、物料设备的比较理想的辅助运输工具。


(2) 单轨吊运输与普通轨道运输相比较,维修费用和前期投入费用均明显减少。经济效益非常可观。


(3) 单轨吊安全性高,与普通运输相比,无掉道、断绳、跑车的危险,并且有人驾驶可全程掌握运行状况,及时采取措施应对异常情况。


(4) 用单轨吊运输系统代替地轨运输系统,经济效益客观,安全效益好,运输能力大,能够适用全国大多数煤矿,具有广泛的推广价值,前景广阔。翟镇煤矿用单轨吊运输系统代替地轨运输系统的模式,为煤矿辅助运输系统的系统优化改造提供了良好的范例。


[2011’(第二届)全国煤矿机械与救援装备高层研讨暨新产品技术交流会论文,发表于《煤矿现代化》2014年第3期,题为单轨吊运输装备在煤矿辅助运输中的应用实践(李建升]