高牛辅助运输系统优化(单轨吊、输料孔)
综放工作面下顺槽超前支护优化设计实践
综放工作面下顺槽超前支护优化设计实践王晓龙（晋能控股煤业集团马脊梁矿，山西 大同 037003）摘 要 以马脊梁矿8113工作面下顺槽为例，进行了超前支护优化设计研究。
对原有超前支护形式及存在的问题进行了分析，针对性提出了基于注浆锚索超前支护形式的3种优化支护方案。
钻孔窥视结果表明：超前支护优化方案Ⅲ（注浆锚索+普通锚索）的效果最佳，顶板内部无裂缝发育，整体完整稳定，安全经济效益显著。
关键词 顺槽；超前；支护；优化中图分类号 TD353 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2022.06.023Practice of Optimization Design for Advance Support of Lower Trough in Fully MechanizedTop Coal Caving FaceWang Xiaolong(Majiliang Mine of Jinneng Holding Coal Industry Group, Shanxi Datong 037003)Abstract: Taking lower trough of 8113 working face in Majiliang Mine as an example, the optimal design of advance support is studied. In this paper, the original forms of advance support and existing problems are analyzed, and three optimal support schemes based on grouting anchor cable advance support are put forward. The result of borehole peep shows that the effect of the scheme Ⅲ (grouting anchor cable + ordinary anchor cable) is the best, there are no cracks in the roof, the whole is intact and stable, and the safety and economic benefit is remarkable.Key words: channel; in advance; support; optimization收稿日期 2022-01-10作者简介 王晓龙（1989—），男，山西应县人，2015年毕业于辽宁工程技术大学采矿工程专业，本科，助理工程师，现从事煤矿开采安全管理工作，研究方向：煤矿开采超前支护。
优化运输系统 提高掘进速度
优化运输系统提高掘进速度顾晓波;唐明军;刘鑫【摘要】In order to improve excavating velocity, reduce labor intensity and save cost, the transportation sys- tern of heading face has been optimized in Jinaxin Colliery, which supports roof in time and guarantees the safety production.%优化掘进工作面运输系统，以提高掘进速度，降低劳动强度，节约成本。
及时支护顶帮，为安全生产提供保证。
【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】2页(P46-47)【关键词】优化;运输系统;掘进速度【作者】顾晓波;唐明军;刘鑫【作者单位】丰城矿务局建新煤矿,江西丰城331133;丰城矿务局建新煤矿,江西丰城331133;丰城矿务局建新煤矿,江西丰城331133【正文语种】中文【中图分类】TD528江西煤炭集团建新煤矿，开采乐平组、B4单一煤层，采用多水平斜井开拓，通风方式为对角混合式，现矿井生产能力0．81Mt／a。
为保证生产正常接替，矿务局要求该矿6＃采区下山延深（6＃总回及6＃底板运输下山），5月底份施工到位。
支护方式：锚网梁、锚索联合支护半圆拱。
毛断面11．8m2。
巷道穿越层位为层状细砂岩，岩石硬度较高（f≥8．0），主要耗时工序为打眼，出碴。
6＃总回下山设计440m现余170 m，6＃底板运输下山设计460m，现余150m。
总工程量320m，工程4月份恢复进尺，5月底施工到位，6＃采区运输线路较长，任务重。
经研究，决定采用耙碴机，刮板输送机、皮带机联合运输。
1）钻眼爆法施工（1）采用耙碴机装岩、JD－11．4kW绞车提绞运输时每循环出碴需要的时间：式中：S为巷道掘进荒断面积，S＝11．8m2；M为炮眼深度，M＝2．0m；η为炮眼利用率，η取＝0．95；KP为岩石松散系数，取＝1．5；VK为使用矿车的容积，取1m3；T1为部绞车一次调车时问。
煤矿辅助提升运输系统优化研究
煤矿辅助提升运输系统优化研究发布时间：2022-10-09T07:48:34.815Z 来源：《科技新时代》2022年3月6期作者：迟鹏[导读] 在煤矿井下开采作业中，辅助运输主要是对除煤炭资源以外的材料迟鹏兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿新疆昌吉 831100摘要：在煤矿井下开采作业中，辅助运输主要是对除煤炭资源以外的材料、设备和人员的运输，主要是由绞车、单轨吊、电机车以及无轨胶轮车等部分组成，在实际的应用中表现出需要多次转载而速度慢和效率低等缺点，还需要占用数量较多的设备和人员。
文章针对煤矿井下开采作业中必不可少的辅助运输作业，在对辅助提升运输综合管控所需要的条件进行分析之后，对此综合管理控制系统在不同过程中的管理和控制使用情况进行介绍，并以实际煤矿案例提出了具体的优化策略，以供参考。
关键词：煤矿；辅助提升运输系统；使用；优化在目前人们的生产和生活中对煤炭资源的需求量在持续增长的同时，也使得煤矿井下的开采深度在不断延长，这也增加了煤矿井下运输线路的长度，并导致辅助运输系统中的设备和人员数量的不断增加。
但是在目前煤矿企业生产压力不断增加以及市场竞争激烈程度在不断增加的形势下，煤矿企业想要降低生产成本并缓解市场压力，就需要针对上述运输系统进行优化来提升运输效率和降低运输设备和人力成本。
1 煤矿辅助提升运输综合管控所需条件1.1 将矿车定位系统与人员定位系统进行结合在目前的煤矿作业中，主要由无线检测分机和光端机、通信接口以及相应的监控软件来组成矿车定位系统，同时还要在煤矿井下运输系统上的每辆矿车上进行定位卡片的安装，结合上述系统中的无线传感网络通信技术以及定位管理系统、无线传感网络的节点布置来实现对井下矿车的实时跟踪和监控。
通过上述矿车定位系统的应用，发挥其查询井下车辆定位数据以及无线通信数据的功能，联合计算机系统和运输系统来显示运输系统中的车辆情况，满足井下运输监控系统的应用和需求。
而煤矿人员定位系统则主要由中心基站的主机以及多功能分站、无线标签等监控数据软件组成，通过此系统主要是查询井下人员和个人信息并进行定位，通过地面的计算机系统来准确和全面掌握井下不同区域中人员的实时动态情况和工作人员的分布情况，便于地面工作人员对井下不同区域作业人员开展及时的调度和管理工作，同时在井下安全事故发生之后可以向救援人员提供全面的数据和信息来确保救援工作的顺利和高效开展。
煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的应用
煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的应用摘要：煤在复杂的煤矿井下运输环境中，如何在充分确保施工安全、运输安全的前提下，实现采煤效率最大化，成为了当前煤矿开采企业重点关注的问题。
现今在煤矿井下运输作业中，较为常用的轨道大绞地轨运输系统由于受到巷道底板复杂条件影响，使得系统的运输效率难以得到有效提升。
而基于单轨吊机车辅助运输系统在采煤运输中的应用，能够有效代替绞车运输，克服复杂的巷道运输环境，实现高效、安全运输。
基于此，文章对煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统在采煤运用中的应用进行了介绍、分析。
关键词：矿井采区；辅助运输系统；单轨吊机车；应用随着煤炭开采技术的发展，生产效率的不断提高，综采设备以及液压支架单件的重量越来越大。
如何在巷道坡度起伏较大、工况条件复杂的环境中，充分保证人员运送和设备运输的安全，以及实现最高的运输效率，是当前井下辅助运输系统供应商所面临的巨大挑战。
目前，我国煤矿的辅助运输系统除少数煤矿采用现代化的单轨吊车、齿轨卡轨车运输系统和无轨胶轮车等新型辅助运输设备外，大部分矿井的辅助运输系统仍延用无极绳、小绞车等技术滞后的传统辅助运输方式。
这些运输方式环节多，系统构造复杂，对人员操作的能力依赖性高，从地面或井底车场至采区工作面端头的运输，一般需要经过多次转载，运输效率较低，且事故多发。
据有关资料统计，我国煤矿辅助运输人员约占井下职工总数的1 /3 以上，有些矿甚至达到50%。
其事故率也约占工伤事故总数的30% 以上，因此，选择合理的矿井辅助运输方式，提高矿井辅助运输的装备水平，将直接影响到矿井的生产和经济效益。
1.单轨吊机车运输系统及其特性自2005 年左右始，随着我国煤炭企业的快速发展，单轨吊、齿轨卡轨运输系统逐渐在那些工况条件复杂、煤层起伏较大的矿区得到应用。
截止2012年，约有50 多个矿井先后采用了百余台不同型号的单轨运输系统。
从使用结果看，生产运输效率的确得到大幅度提高，降低了辅助运输环节的伤亡事故，经济和社会效益明显。
单轨吊轨道安装措施
为有效解决西风井西三采区前期掘进和后期使用期间乘人、运料安全高效的辅助运输系统及满足后期安装综采设备重载荷的运输能力，需在西三采区轨道上山和西三采区回风上山巷道安装一套柴油单轨吊机车，为保证施工安全，特编制单轨吊轨道施工安全技术措施如下。
(1)锚网喷支护段：放线→定吊挂点→ (敲帮问顶)施工锚杆→检查验收锚杆→上吊挂板→上圆环链及大吊环→上单轨吊梁→连接道轨→调整道轨→清理并撤除管路、工具等。
(2)架 U 型棚支护段：放线→定吊挂点→ (敲帮问顶)安装专用挂钩→上吊挂板→上圆环链及大吊环→上单轨吊梁→连接道轨→调整道轨→清理并撤除管路、工具等。
(3)局部巷道较高段：位置用白漆(红漆)做好标记→搭设脚手架→打锚杆眼→安装锚杆→ 固定牛腿座→安装工字钢梁→安设钢梁两端的卡子→安设固定好悬轨吊挂链→安装悬轨。
(1)锚网喷支护段：使用锚杆钻机配φ22mm 中空六角钢钎、锚杆机、悬轨、吊挂托盘、优质φ18×64mm 圆环链(最小破断拉力为 210KN)、高强度“U”型环、高强度ø20mm 螺栓及配套的弹平垫、风水管路、Ф20×2200mm 以上罗纹长度为 200mm 的等强金属锚杆或者￠17.8mm 高强度、低松弛钢绞线锚索(锚索长度根据巷道顶板岩性进行确定)及配套的螺帽或者锁具、扭矩扳手或者普通扳手、锚索张拉器、锚杆张拉器、线绳、线锥等。
(2)架 U 型棚支护段：在架U 型棚支护段安装悬轨无需施工吊挂点(悬轨安装在掘进施工阶段已架设完成的 U 型棚棚梁上)，在转运(备齐)安装悬轨所需的材料后便可直接进行悬轨的安装。
(3) 局部巷道较高段：在超高巷道内先安设矿用 11#工字钢加工的工字钢顶梁(两端采用牛腿座固定)，然后再把吊挂链挂设在工字钢顶梁上。
需准备好脚手架、保险带等施工用的工具。
1、轨道中心线的定制 参照西三采区单轨吊布置图锚杆锚板安装 (1) 锚杆直径不小于φ20mm ，全罗纹锚杆长度不小于 2.4m ，锚深不 小于 2m 。
浅谈煤矿矿井单轨吊机车辅助运输系统
浅谈煤矿矿井单轨吊机车辅助运输系统摘要：在煤矿生产规模日渐扩大的今天，机械化成为了煤矿生产的主要方式，各种机械设备的配置，取代了人工作业，保障了作业的便捷性。
从煤矿生产系统的构成来看，辅助运输系统的作用不可替代，在越来越多的煤矿企业中，都配备了单轨吊机车辅助运输系统，该系统表现出了灵活性、安全性与便捷性，为发挥系统作用，需正确操作系统和设备。
基于此，本文从单轨吊机车辅助系统的特点出发，分析了其应用操作要点，对单轨吊机车辅助运输系统的推广应用具有一定的指导价值。
关键词：煤矿矿井；单轨吊机车；辅助运输系统近年来，随着国家对煤矿行业发展提出的新要求，为适应产业升级的要求，各个煤矿都在进行生产方式的全面调整，特别是机械化方式的应用，提高了生产的安全与效率。
煤矿产能增大的过程中，对辅助运输方式也有了新的要求，传统的辅助运输方式在当下暴露了很多的问题，部分煤矿的单轨吊机车辅助运输系统的使用，取得了显著的成效，发挥了这一辅助运输方式的巨大作用。
每个煤矿都需立足于自身的实际情况，做好单轨吊机车辅助运输系统的优化。
1.煤矿井下单轨吊机车辅助运输系统的适用条件现阶段的很多煤矿矿井中，都采用了单轨吊机车辅助运输系统，这一系统的适用条件主要表现在以下方面：（1）安装便捷，因为整体的安装任务量小，在实际的安装工作中，不需要投入较多的人力来负责安装工作。
在轨道固定环节，一般可利用锚杆完成，每节轨道配备一根链条、一副悬吊板、2根锚杆，当最终的安装任务结束后，吊柜维护也相对简单。
（2）灵活性高，在矿井井下的应用优势明显，在绝大多数的地段上，都可利用单轨吊车辅助运输，巷道条件对此辅助运输系统的使用基本不存在限制[1]。
（3）安全性强，在弯道、道岔等的辅助下，不同巷道中所安装的单轨吊机车轨道之间被可靠连接了起来，形成了整体性系统，结合实际的应用情况，一部单轨吊机车可在多个巷道内同步使用，运输效率高且安全性好。
2.煤矿矿井单轨吊机车辅助运输系统构成及其应用要点2.1机车部分应用要点单轨吊机车辅助运输系统的构成复杂，在系统内包含了多个部分，只有各个部分之间保持可靠运转，才可发挥此辅助运输系统在矿井中的作用。
浅谈煤矿辅助运输的现状和发展方向21
煤矿辅助运输的现状和发展方向摘要：本文首先介绍了煤矿辅助运输的特点，重点分析了国内外煤矿井下辅助运输的现状及处于发展阶段的几种煤矿辅助运输设备的优缺点，并阐述了矿井辅助运输设备的发展趋势和辅助运输系统的发展方向，指出煤矿井下辅助运输装备的亟待解决的问题。
关键词：煤矿；辅助运输；现状；发展方向0引言煤矿井下辅助运输设备是指在井下运送材料、设备和人员的设备，是煤矿运输系统中的重要组成部分。
在我国的煤矿井下平巷运输时用机车运煤，设备、材料和人员也用机车运输，如果采用带式输送机运煤，则应设置专用的辅助运输设备。
对于综采机组工作面来说，辅助运输也是一个重要的环节，因此综采机组在调换工作面时，整件的重量大，运量也大，还要求专用的时间短，而辅助运输设备就能满足综采机组的调换条件，并可以缩短机组调换工作面的占用时间，所以说辅助运输对于提高煤炭产量及机组的利用率有着重要的意义。
1概述目前，尽管我国的煤矿开采技术突飞猛进的发展，但是井下辅助运输除了少数的几个现代化超大型矿井采用了一些新型高效的辅助运输设备，国内大多数煤矿的辅助运输仍是小绞车、小蓄电池机车等多段分散落后的传统方式，与综采综掘等现代化系统很不相称，已经成为制约我国煤炭生产发展的薄弱环节，而且严重影响矿井全员效率和煤矿生产安全。
近年来，我国一些新建大、中型矿井和改扩建矿井在这些方面进行了积极的实践和探索，并初步取得较好的效果。
有些设备如柴油机胶套轮齿轨卡轨车、无轨胶轮车和巷道连续牵引车已推广应用。
CK-66 型柴油机胶套轮齿轨卡轨车主要技术性能参数已达国外同类产品水平，某些性能如牵引速度，牵引力和使用范围等已超过国内外同类型产品。
无极绳巷道连续牵引车为我国首创。
神府矿区大柳塔煤矿和兖州矿区济宁三号煤矿引进的无轨胶轮车运输系统创造了10d运送和安装1个综采面的我国综采搬家最快速度。
2辅助运输的特点（1）运输类型多样：辅助运输既运输物料又运输人员，物品中有整件、散件，大小长短轻重差别很大。
复杂巷道单轨吊辅助运输系统应用研究
复杂巷道单轨吊辅助运输系统应用研究摘要：矿井生产过程中，利用多条轨道绞车对矿产进行运输作业是非常高效的，所以在矿井中往往会存在多条轨道绞车运输系统。
由于矿井巷道的内部环境比较复杂，所以矿井底部运输会很困难。
因此，许多矿井开始尝试采用单轨吊辅助运输系统进行作业，这样不仅可以避免绞车轨道冲突的障碍，还可以改善巷道中复杂的运输环境，提升运输效率，提高运输安全性。
所以，本文就从矿井单轨吊辅助运输系统层面分析，探索矿井巷道运输的技术，并针对目前的巷道单轨运输系统进行研究，最终采取可行性方案，实现巷道单轨吊运输系统的科学性、经济性和可行性施工，这样才能确保矿区运输系统更安全的运转。
关键词：煤矿单轨吊；辅助运输系统；应用前言在当下我国的煤矿开采中，井内运输方式不一，但很少有煤矿采用现代化单轨吊、无轨像轿车和齿轨卡规车等辅助工具。
大部分矿井使用的辅助运输系统仍然停留在无极绳绞车和调度式绞车等工具。
但是这些普遍应用的巷道运输工具存在着链条多、结构复杂、依赖人力等弱势。
这样就造成了当下矿井工作效率低下，容易出现井内事故的情况。
据目前的各矿产井作业的经验分析，为了保障矿井生产效率和矿井生产安全性，需要实施单轨吊辅助运输。
矿井作业往往会使用较多的施工人员、绞车司机、绞车信号工等人力资源，这些人员的使用甚至已经占到了整体矿井作业率的50%以上。
最重要的是，如果煤矿矿井发生安全事故，这些用人较多的矿井事故发生率将超过30%。
由此看来，怎样科学的利用运输方式，改善煤矿运输辅助设备，是改进目前煤矿系统生产效率的重点。
1单轨吊辅助运输的优点采用单轨式运输工具在巷道下作业具有以下几个优点：一是安全系数会升高。
由于单轨吊会具有多种安全保护措施，所以设备可以连续运输，大大提升了矿产运输效率，省去了许多中间周转环节，可以将煤矿直接运送到地面上，能够做到不掉道、不转道，而且可以不需要摘挂钩，可以使单轨式运输的安全可靠性大幅度提升；二是设备使用少。
优化改造运输生产系统打造安全高效运输区队
优化改造运输生产系统打造安全高效运输区队摘要：单轨吊机车是一种新型高效的辅助运输设备，可实现多变坡、多支线巷道中实现远距离连续运输，运行机动灵活、效率高，并且装卸工作由液压起吊梁实现，占用辅助运输人员少；山东能源新矿集团协庄煤矿运输工区通过优化改造运输生产系统，实行对标管理，提高单轨吊机车运输效率，打造安全高效运输区队。
关键词：单轨吊运输效率对标管理课题研究提高效率前言山东能源新矿集团协庄煤矿采区辅助运输均为柴油机单轨吊运输，柴油机单轨吊作为综掘机高效掘进巷道的后配套辅助运输系统，同时作为工作面形成后的安装运输系统使用，可以节省安装工作面前的准备时间。
在综采工作面生产时既可以保证设备和材料的运送，同时，巷道综掘施工可在皮带机一侧同时敷设吊轨，距迎头保持50米，用来解决综掘迎头辅助材料和设备的运送，待工作面形成后吊轨系统也形成，吊轨系统即可作为综采工作面安装的运输系统，进行采煤设备及支架的运送。
该矿运输工区充分运用对标管理手段，创建了“安全、高效、节能型”单轨吊运输模式。
一、课题提出单轨吊机车担负着该矿采区的辅助运输任务，柴油成为运输工区重要能源因素，柴油的消耗和单轨吊机车配件投入成为运输工区月度消耗重要组成部分。
但是，由于矿井条件限制及单轨吊运输的局限性，各单位物料、设备不定期下井，单轨吊机车运输存在着运行班次多、运行效率低、事故率高、柴油消耗大等各项问题，并且由于物料比较分散，单轨吊机车运行时不能达到高效运输，不仅岗位人员配备不合理，并且严重的浪费机车燃油。
面对问题，运输工区以《创建“安全、高效、节能型”单轨吊运输模式》为题目开展对标课题研究，在确保零事故的前提下，以月度实际油耗比计划油耗降低700kg为标杆，开展创标活动，建立并完善煤矿单轨吊运输的运行、检修、维护等方面的标准、和规章制度，争取实现精细化管理，创建煤矿单轨吊精细化管理新标杆。
二、模块分类1、模块一：维修维护，减少事故（1）单轨吊司机班巡检单轨吊机车司机每班按照巡检记录所列项目，每班对机车“三油两水”进行检查，及时更换或加注，并对机车的各类滤芯和连接部位进行排查，确保机车能够正常运转。
浅谈煤矿辅助运输系统的优化和再优化
浅谈煤矿辅助运输系统的优化和再优化摘要：煤矿安全辅助开采提升系统对后期煤矿辅助开采技术具有十分重要的指导作用，因此，对该技术系统不断改进和完善优化必将是不断增大后期煤矿辅助开采量、有效减少煤矿安全事故、同时增加煤矿人员生产工作量和安全感的重要技术保证。
关键词：煤矿运输辅助煤炭运输系统线路优化及其应用引言：在大型煤矿集散开采运输领域，大型煤矿集散运输主要定义是要泛指大型煤炭的集散运输。
煤矿的生产辅助材料运输的这种工作一般是广泛指辅助运输煤矿除生产煤炭之外的生产设备、加工材料、煤矿上下游钻井时的工人和煤矿矸石等。
其公路作为我国煤矿交通运输系统的组成部分对它有着一个极其重要的主导作用。
1.煤矿辅助提升运输综合管控所需条件1.1提升运输综合管控系统管控煤矿系统主要管理工作功能是监控运输煤矿上工作业人员、管理煤矿资源开采所有必需的发电设备和煤矿材料，它也是我国煤矿资源运输系统一个不可或或缺少的组成部分。
运用于大型煤矿进行防爆无轨胶轮车实时定位的无线管理监控系统由一台具有实时发射无线定位信号、无线定位检测、胶轮车信号无线接收三种功能的监控设备以及胶轮车监控系统软件部分组成。
可以同时实现大型矿井和胶轮车的实时定位以及无线通信和大数据的实时显示、车辆查询以及行车记录等多种功用。
使用时将胶轮车运输系统中的图像等输入一台电脑，与各种辅助矿车提升动力系统有机的相结合，这样可以做到实时准确显示各种胶轮车的动力分布位置情况。
该定位系统自动准确定位每辆胶轮车，实时记录各个矿井胶轮车的日常工作运行状况和在矿井中所处的地理位置，随时随地获取各辆胶轮车各种情况信息并可以进行实时调度、自动指挥等日常操作。
煤矿监控工作人员可以在煤矿监控信息管理软件系统由中控室现有计算机控制主机、监控通讯箱、监控分站、无线监控传感器、无线监控标签等各种硬件配套设备以及相互配套的煤矿监控管理软件系统组成。
可以对当前矿井井下工作的人员信息实时查询以及实时定位，将当前矿井各工作区域上工人员的基本动态、工作情况及时反馈发送到矿井计算机上，这样矿井地面中控室人员可以及时准确了解井下上工人员的信息分布以及基本工作信息，方便高效合理的工作调度。
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高牛能源有限公司辅助运输系统优化设计说明书二○二○年九月目录第一章总论 (1)1.1指导思想及设计原则 (1)1.2辅助运输系统优化设计依据 (1)第二章矿井概况及生产现状 (3)2.1矿井概况 (3)2.2井田开拓、水平划分及采煤方法 (3)2.3采掘现状 (4)2.4矿井通风及瓦斯抽放 (4)第三章辅助运输系统现状 (5)3.1辅助运输系统概况 (5)3.2辅助运输设备配置情况 (6)3.3混凝土材料提升运输情况 (7)第四章辅助运输系统优化的必要性和可行性 (8)4.1辅助运输系统优化的的必要性 (8)4.2辅助运输系统优化可行性 (10)第五章辅助运输系统优化方案选择 (11)5.1设计基本原则 (11)5.2.辅助运输系统优化方案选择 (11)第六章单轨吊系统的布置方案 (14)6.1单轨吊机车结构及运行原理 (14)6.2单轨吊运输系统线路布置方案 (19)6.3单轨吊车设备选型 (21)6.4单轨吊安装布置方案 (25)6.5吊轨安装方式 (29)6.6单轨吊换装站及充检修硐室 (33)6.7单轨吊运行管理措施 (36)第七章输料孔系统优化设计 (39)7.1料孔位置及料孔结构形式 (39)7.2地面料场布置及相关建构筑物 (44)7.3井下存料、装料及运料硐室 (47)7.4主要机械设备 (52)7.5供电、通讯及监测监控 (53)第八章辅助运输系统优化预期效果分析 (56)8.1辅助运输系统运行模式优化结果 (56)8.2辅助运输系统优化效果分析 (57)第九章经济效益分析 (58)第十章问题与建议 (59)第十一章投资概算 (60)第一章总论1.1 指导思想及设计原则山西高牛能源有限公司（以下简称：高牛煤矿）是一座现代化特大型矿井，投产至今，副立井一直担负全矿井的辅助运输任务，井下采用以无轨胶轮车为主的辅助运输方式，地面物料、设备经副立井运至井底车场，由电机车转运至井底车场附近的换装站，换装至无轨胶轮车后运至采掘工作面等作业地点。
该运输方式较好的适应了矿井的煤层赋存情况及巷道条件，多年来取得了良好的使用效果。
但随着矿井3号煤层向井田南、北两翼盘区的延伸开采，胶轮车的使用在煤层巷道的单巷掘进、高抽巷的掘进及工作面胶带顺槽等辅助运输环节受到了严重制约，影响了矿井的正常生产。
此外，副立井担负全矿井的辅助提升任务，提升能力有限，井下巷道喷浆及铺底材料用量大，综放工作面采用柔模支护沿空留巷技术，混凝土材料消耗量非常大。
随着南、北翼盘区辅助运输距离的增加，运输局面将会更加紧张。
辅助运输系统已逐步成为制约矿井安全、稳定生产的限制性环节，为适应新的生产及运输条件，需对高牛煤矿辅助运输系统进行优化改造，以提高辅助运输效率，促进矿井安全、高效生产。
煤矿辅助运输系统改造是个复杂的问题，它与矿井地质条件、井巷开拓方式及原有辅助运输方式等密切相关，其根本改造原则是根据矿井具体条件，从可行性、经济性、安全性、技术先进性等方面考虑，选择最合适的辅助运输设备、系统，构建安全高效的辅助运输系统。
对生产矿井辅助运输系统的优化改造，应从局部开始，逐渐扩大到整个矿井及矿区，需要在尽量减小对正常生产影响的条件下进行。
1.2 辅助运输系统优化设计依据1. 设计委托书；2. 《煤矿井下辅助运输设计规范》GB 50533-2009；3. 《煤矿安全规程》（2016版）；3. 《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215-20154. 中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司编制的《山西广大矿业（集团）有限责任公司高牛矿井修改初步设计（实施版）说明书》。
5. 国家关于工程建设强制性条文、相关政策法规及暂行规定等。
6. 高牛煤矿提供的井下辅助运输系统图、电个风井工业场地布置图及井上下相关技术资料等。
第二章矿井概况及生产现状2.1 矿井概况高牛煤矿是广大集团下属的现代化特大型矿井，于2006年开工建设，2012年投产，建设规模6.0Mt/a，后期经改造提能，最终核定产能7.5Mt/a。
高牛井田位于噶发市以西约4km处，南北长约13.4km，东西宽约4.9km，面积66.68km2。
行政区划为噶发市郊区、噶发县、佛山县所辖。
其地理坐标为：东经112°57′20″～113°06′15″，北纬36°04′40″～36°15′57″。
矿井地理位置如图1.1-1所示。
矿井现开采3号煤层，煤层厚5.15～8.44m，平均厚6.71m。
含泥岩、炭质泥岩夹矸0～5层，一般1～2层，以距底板约 1.20m左右的一层较为稳定(平均厚度0.27m)。
煤层顶板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，局部为砂岩。
底板为黑色泥岩、砂质泥岩，深灰色粉砂岩。
2.2 井田开拓、水平划分及采煤方法井田南北长13.4km，东西宽4.9km，面积65.0596km2。
矿井采用立井、单水平开拓方式，开采水平标高为+450m。
现生产阶段，矿井在主工业场地布置三个井筒：主立井、副立井和回风立井；在电个风井工业场地布置一对进、回风井：电个进风立井、电个回风立井；在井田南翼酒村风井工业场地新建酒村进风立井、酒村回风立井；在井田北翼鲍村风井工业场地新建鲍村进风立井、鲍村回风立井。
全井田已有及新建井筒共计9个，主立井、副立井担负全矿井煤炭及辅助运输任务，南、北翼风井主要担负分区通风任务。
矿井主、副井落底后，向井田东翼、南翼、北翼分别布置一组开拓大巷，并利用大巷直接布置回采工作面，采用盘区条带式开采。
全井田共划分为7个盘区，分别为东一盘区、东二盘区、东三盘区、西一盘区、西二盘区和西三盘区、西四盘区。
高牛煤矿属高瓦斯矿井，现开采3号煤层属不易自燃煤层，煤尘有爆炸性。
根据3号煤层的赋存情况及开采条件，高牛煤矿采用综采放顶煤采煤法进行开采，工作面多采用“双U”型或“Y”型通风方式，并利用柔模支护沿空留巷的方式减少采区煤柱的留设及开采巷道的掘进量。
2.3 采掘现状井下现回采的工作面为：E2305工作面、W1310工作面；预抽工作面为：E2307工作、W1313工作面。
同时，井下还配有W3305、E1316等顺槽综掘工作面及南北翼大巷综掘工作面、高抽巷普掘工作面等，共同满足矿井抽、掘、采的衔接平衡。
2.4 矿井通风及瓦斯抽放高牛煤矿为高瓦斯矿井，现采用分区通风式，中央进、回风立井主要担负东一、东二、西二盘区的通风任务；电个进、回风立井主要担风西一盘区通风任务；鲍村进、回风立井主要担负矿井北翼东二、西三盘区的通风任务；酒村进、回风立井主要担负矿井西四盘区的通风任务。
目前，高牛煤矿在中央风井工业场地已建成瓦斯抽放泵站，服务于井田北翼盘区及南翼西一盘区，酒村风井工业场地瓦斯抽放泵站正在建设，将服务于井田南翼盘区的瓦斯抽采。
第三章辅助运输系统现状3.1 辅助运输系统概况高牛煤矿采用立井开拓方式，全矿井人员、设备、物料的提升均由副立井承担，井下辅助运输系统是以无轨运输为主，有轨、无轨并存的系统。
1. 物料运输方式：物料、设备等在地面料场装入矿车或平板车，由电机车运输到地面副井进车线，通过罐笼入井到副井井下出车线，再由电机车运输到井下换装站，通过LH10+10行车换装到普通胶轮车上，然后运输到用料点附近附指定位置，最后由人工抬至掘进工作面迎头等生产用料位置。
支架等大型设备用电机车运输到换装站，通过LH20+20行车换装到大型胶轮车上，运输到工作面。
2. 人员运输方式：南翼、北翼作业人员均采用架空人车运输，架空人车安装在南、北翼进风大巷中。
3. 井下矸石运输：矿井生产期间，岩巷掘进量较少，矸石一般直接混入大巷出煤皮带，最终由主立井提升至地面。
4. 井下换装高牛煤矿井下换装采用集中换装。
在井底车场附近设置设备、材料换装硐室，实现有轨、无轨系统之间的换装。
有轨系统非常简单，只在+450m水平井底车场及其附近铺设900mm轨距、38kg/m的钢轨，有轨运输只保留蓄电池电机车、1.5t矿车与各类平板车。
电机车运行范围仅限在井底车场与设备、材料换装硐室之间，主要用作调运车辆以及为无轨胶轮车服务。
无轨系统运行范围由+450m水平井底车场换装硐室直达各采掘工作面，下井的材料、设备在地面用有轨车辆装车下井后，电机车牵引至换装硐室，换装至胶轮车运往各工作面。
高牛能源井下辅助运输系统现状见图3.1-1。
3.2 辅助运输设备配置情况高牛煤矿现生产阶段，井下辅助运输采用有轨与无轨相结合的运输方式，人员运输主要采用架空乘人车运输，矿井主要辅助运输设备如表3.2-1~表3.2-2所。
3.3 混凝土材料提升运输情况1. 混凝土材料日用量矿井目前井下采用的混凝土材料类型主要有喷浆料、铺底料以及采空区沿空留巷混凝土墙的柔模用料三种类型。
其日用量分别为：喷浆料100m³；铺底料100m³；柔模料180m³。
井下混凝土材料日用量共需380m3。
2. 目前下料能力矿井副立井井筒直径8.2m，承担全矿设备、材料、人员的提升任务。
副立井布置双层四车一宽一窄一对罐笼，每次可提升翻斗式矿车4车。
副立井罐笼提升循环一次时间平均为5min，则每天罐笼可循环提升216次，其中用于水泥砂石提升次数约为76次。
则矿井混凝土材料日下料量为：4×76 = 304（车）[1车≈1m3]。
因此矿井目前混凝土材料下料情况较为紧张，若要满足380m3的日用量需求，则需要占用副井更多的提升时间。
而且随着矿井的开拓延伸，运输距离不断增加，都将使得副井提升情况更加紧张。
第四章辅助运输系统优化的必要性和可行性高牛煤矿井下无轨胶轮车辅助运输方式具有多年的使用及管理经验，现有运输设备可基本满足井下辅助运输的需求，但随着矿井南、北翼开拓大巷的延伸及开采巷道布置方式的调整，胶轮车辅助运输方式的局限性也逐步显现。
此外，井下喷浆、铺底及柔模支护等混凝土用量较大，副立井提升能力难以满足全矿井人员、物料及设备运输的要求。
矿井辅助运输系统优化的必要性及可行性主要体现在以下方面：4.1 辅助运输系统优化的的必要性4.1.1 矿井实际生产运输需求矿井现有辅助运输系统主要问题集中在两点，一是副立井提升能力无法满足井下人员及物料、设备对于运量的要求，二是井下现有胶轮车运输系统在单巷掘进期间物料运输、胶带顺槽辅助运输等环节有较大局限性。
具体情况分析如下：1.副立井提升能力问题高牛煤矿副立井井筒直径8.2m，承担全矿设备、材料、人员等提升运输任务。
副立井提升设备为全套引进瑞典ABB公司设备，包括1#D4.6m×4多绳落地式摩擦提升机，布置双层四车一宽一窄一对罐笼；2#D2.5m ×4多绳落地式长材罐笼+平衡锤提升机。
提升高度468m，每天提升时间为18小时。
罐笼为一宽一窄（宽罐长×宽=5.59×2.3m，窄罐长×宽=5.59×1.27m）。