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【摘要】东港煤矿原煤年产量最大至36万吨，主提系统主提运输富裕能力很大，达到年提升能力78万吨；原有副提升系统年提矸石8万吨，存在运输能力低、运输环节多，占用设备多，轨道系统复杂，维护工作量大等缺点。为实现高产高效矿井的目标，对主副提系统进行一体化改造。充分利用主提系统的富裕能力兼并副提系统的提矸职能，主提系统实现分时提升原煤、矸石的功能，副提只在每天的中班集中为各生产区队运输物料，其它两个班就只担负运送人员。
【关键词】矿井；煤、矸分储分时分运；主副提一体化
1、矿井主副提系统概况及项目提出
1.1主副系统概介
主提系统。东港煤矿主提系统提升方式为强力皮带运输，现提升区间：从-190m水平至地面+223.5m水平，运输长度为1380米，皮带机型号为STJ1000/2×250S，输送带为宽度1米的ST3150型钢丝芯阻燃带，带速2.5米/秒，设计运输能力130吨/小时，年运输能力为78万吨（能力及强度计算见附录）。
副提系统。东港煤矿副提系统采用两级斜井串车提升，第一级从地面+223.5到+50m水平提升斜长500m，井筒倾角22°，安装JK-2.5型提升机，配JRQ158-10型功率310KW的交流电动机，采用TKD-Y2-12206PC2-Z2型多级编码启动PLC电控系统，制动平稳；第二级从+50m水平至-260m水平提升斜长746米，其中间有-160、-190两个偏口，井筒倾角24°，安装2JK-3/20型提升机，配JR1512-12型功率280KW的电动机，采用转子变频电控系统，副提年排矸12万吨。
1.2项目的提出
东港煤矿年产煤36万吨，主副提升系统分部承载着78万吨、8万吨的能力，因此，主提运输富裕能力很大，而副提升系统能力小。经分析，原有副提系统存在以下缺点：
第一，运输能力低。两级提升的众多环节，将大量时间消耗在人工多次倒车、连车和摘挂钩上，导致运输不连续，影响运输效率。
第二，人员占用多。各车场需设把钩工、信号工30人，地面设翻矸人员18人，两部绞车司机14名。
第三，安全隐患大。轨道系统复杂、人员误操作、绞车保护不可靠、钢丝绳检查维护不到位、各车场频繁摘挂钩，极易引起提升运输安全事故。
2、实施方案
为实现矿井的高效运行，对主副提系统进行一体化改造。
2.1实施前准备工作
一是，在-190m水平施工一个容积650m3（2#仓）的矸石仓，作为储存掘进工作面矸石用，通过两个仓的调节缓冲，就可以实现煤与矸石的分储分运，利用主提皮带机进行分时分运到地面功能。
二是，将-190m水平原煤仓（1#仓容积500m3）与新施工的矸石仓间掘一个联络通道，然后将原煤运输皮带延长至矸石仓，以使-190m水平以上掘进工作面出的矸石利用原煤运输系统至矸石仓。
三是，掘进迎头需是皮带运输，且与原煤运输系统需相搭接。
2.2运行方案
早班检修，中、夜班集中分时运输为运行原则。具体为：7：00-12：00早班，采煤工作面及主提系统检修，不提升；20：30-22：00中班，主提及运煤运输系统集中运输矸石；3：30-5：00夜班，主提及运煤运输系统集中运输矸石。为了优化提升系统效率，减少设备空载运行时间，在进行矸石与煤运输中必须由调度室统一调度；同时，运输过程中，在运煤之前要将皮带上的矸石全部排净，以免影响煤质。
3、科学论证
3.1矸石仓容量的校核
-260m水平2个开拓巷道工作面日出矸石120m3，前二采区准备巷道日出矸石40m3，容积650m3的-190m水平2#矸石仓可以满足矿井全部掘进工作面 4天的矸石量。
3.2原煤运输能力校核
按目前矿井年产量20万吨计算，每天需运输原煤606吨，主提小时运输能力130吨，需用4.7小时，而主提运输时间去掉检修及运输矸石外剩16小时，远远大于4.7小时。
3.3主提运输矸石能力校核
主提运输矸石时间是每天6小时，可运输矸石780吨，而矿井2012年产矸石量最多时，每天只产300吨，主提运输矸石能力满足要求。
4、主、副提分时运经济效益分析
4.1煤、矸人员、费用对比分析（一个月为标准）
实施前后主提使用维修人员为4人，皮带机司机15个，没有变化；但副提使用人员分别为：维修人员6/2人，把钩工、押车工，地面翻车人员48/28人。实施前后的费用比较为109500:73500元，直接节减3.6万元。同时，由于可以进行工区合并，可以减少4名管理人员、2名材料员和文书，可节约支出约为1.84万元。合计节省5.44万元。
4.2电费对比分析
分运前，主提每天平均运行10个小时。电量12万KWh，电费6.8万元；副提每班副井运行18钩，暗副斜井16钩、电量4.5万KWh，电费为2.54万元。分运后，主提每天平均运行11个小时。电量13.2万KWh，电费7.47万元；副提每天只有中班运行8钩，其它两班运行4钩人行车，电量1.0KWh，电费为0.56万元。直接节省1.31万元。
4.3材料费用对比分析
分运前，主提每月更换上托30个，底托10个，材料费用为0.5万元；副提每月更换地滑轮8个，矿车维修15辆，两轨道8个月更换一次钢丝绳，每年投入新矿车及连接件16万，费用合计为4万元。分运后，主提每月更换上托40个，底托15个，材料费用为0.7万元；副提每月更换地滑轮2个，矿车维修4辆，两轨道18个月更换一次钢丝绳，耗费0.6万元。直接节省2.75万元。
4.4综合效益对比分析
分运前，人工费10.95万元、电费9.34万元、材料费4.05万元、年资金合计投入292.08万元；分运后，人工费7.35万元、电费8.03万元、材料费1.3万元、年资金合计投入200.16万元。此外，由于分运后减少了管理人员，费用也相应减少了1.84万元。
根据以上数据对比分析，如采用主提分时运输，矿井年可节约综合费用114万元，按矿井设计服务年限30年，2009年实施后就可节约3420万元，经济效益非常可观。
5、几点建议
主副提分运，需要投入相关设备和工程的配合，才能实现更高效的目标。需在-190m水平施工一个容积650m3矸石仓，需投入给煤机1部、40T溜子1部，原煤运输皮带延长至矸石仓，共需投入资金60万元。
东港煤矿于2009年3月煤、矸分储分时分运主副提一体化改造已完成，并正式投入使用。经实践应用得出以下结论，并可作为其他矿井实施主副提分运的借鉴。具体结论如下：采用主提分时运输煤与矸石，获得了客观的经济效益，优化矿井生产系统减少岗位人员和管理人员30人，年可节约费用114万元；产生了明显的安全效益降低了发生运输事故的概率，提高了安全可靠性；取得了明显的管理效益，矿井可实行大工区制管理，减少管理费用，维修人员可以资源共享；优化矿井提升运输系统，采用主提分时运输煤与矸石，为实现-260m以下水平使用单轨吊运输创造了条件，并且-260m水平可以取消架线和电机车。采用主提分时运输煤与矸石，可将掘进速度提高80%。
参考文献
[1]煤矿固定机械设备造型手册编委会.《煤矿固定机械设备造型手册》[M].北京中国机械知识出版社,2007
【关键词】矿井；煤、矸分储分时分运；主副提一体化
1、矿井主副提系统概况及项目提出
1.1主副系统概介
主提系统。东港煤矿主提系统提升方式为强力皮带运输，现提升区间：从-190m水平至地面+223.5m水平，运输长度为1380米，皮带机型号为STJ1000/2×250S，输送带为宽度1米的ST3150型钢丝芯阻燃带，带速2.5米/秒，设计运输能力130吨/小时，年运输能力为78万吨（能力及强度计算见附录）。
副提系统。东港煤矿副提系统采用两级斜井串车提升，第一级从地面+223.5到+50m水平提升斜长500m，井筒倾角22°，安装JK-2.5型提升机，配JRQ158-10型功率310KW的交流电动机，采用TKD-Y2-12206PC2-Z2型多级编码启动PLC电控系统，制动平稳；第二级从+50m水平至-260m水平提升斜长746米，其中间有-160、-190两个偏口，井筒倾角24°，安装2JK-3/20型提升机，配JR1512-12型功率280KW的电动机，采用转子变频电控系统，副提年排矸12万吨。
1.2项目的提出
东港煤矿年产煤36万吨，主副提升系统分部承载着78万吨、8万吨的能力，因此，主提运输富裕能力很大，而副提升系统能力小。经分析，原有副提系统存在以下缺点：
第一，运输能力低。两级提升的众多环节，将大量时间消耗在人工多次倒车、连车和摘挂钩上，导致运输不连续，影响运输效率。
第二，人员占用多。各车场需设把钩工、信号工30人，地面设翻矸人员18人，两部绞车司机14名。
第三，安全隐患大。轨道系统复杂、人员误操作、绞车保护不可靠、钢丝绳检查维护不到位、各车场频繁摘挂钩，极易引起提升运输安全事故。
2、实施方案
为实现矿井的高效运行，对主副提系统进行一体化改造。
2.1实施前准备工作
一是，在-190m水平施工一个容积650m3（2#仓）的矸石仓，作为储存掘进工作面矸石用，通过两个仓的调节缓冲，就可以实现煤与矸石的分储分运，利用主提皮带机进行分时分运到地面功能。
二是，将-190m水平原煤仓（1#仓容积500m3）与新施工的矸石仓间掘一个联络通道，然后将原煤运输皮带延长至矸石仓，以使-190m水平以上掘进工作面出的矸石利用原煤运输系统至矸石仓。
三是，掘进迎头需是皮带运输，且与原煤运输系统需相搭接。
2.2运行方案
早班检修，中、夜班集中分时运输为运行原则。具体为：7：00-12：00早班，采煤工作面及主提系统检修，不提升；20：30-22：00中班，主提及运煤运输系统集中运输矸石；3：30-5：00夜班，主提及运煤运输系统集中运输矸石。为了优化提升系统效率，减少设备空载运行时间，在进行矸石与煤运输中必须由调度室统一调度；同时，运输过程中，在运煤之前要将皮带上的矸石全部排净，以免影响煤质。
3、科学论证
3.1矸石仓容量的校核
-260m水平2个开拓巷道工作面日出矸石120m3，前二采区准备巷道日出矸石40m3，容积650m3的-190m水平2#矸石仓可以满足矿井全部掘进工作面 4天的矸石量。
3.2原煤运输能力校核
按目前矿井年产量20万吨计算，每天需运输原煤606吨，主提小时运输能力130吨，需用4.7小时，而主提运输时间去掉检修及运输矸石外剩16小时，远远大于4.7小时。
3.3主提运输矸石能力校核
主提运输矸石时间是每天6小时，可运输矸石780吨，而矿井2012年产矸石量最多时，每天只产300吨，主提运输矸石能力满足要求。
4、主、副提分时运经济效益分析
4.1煤、矸人员、费用对比分析（一个月为标准）
实施前后主提使用维修人员为4人，皮带机司机15个，没有变化；但副提使用人员分别为：维修人员6/2人，把钩工、押车工，地面翻车人员48/28人。实施前后的费用比较为109500:73500元，直接节减3.6万元。同时，由于可以进行工区合并，可以减少4名管理人员、2名材料员和文书，可节约支出约为1.84万元。合计节省5.44万元。
4.2电费对比分析
分运前，主提每天平均运行10个小时。电量12万KWh，电费6.8万元；副提每班副井运行18钩，暗副斜井16钩、电量4.5万KWh，电费为2.54万元。分运后，主提每天平均运行11个小时。电量13.2万KWh，电费7.47万元；副提每天只有中班运行8钩，其它两班运行4钩人行车，电量1.0KWh，电费为0.56万元。直接节省1.31万元。
4.3材料费用对比分析
分运前，主提每月更换上托30个，底托10个，材料费用为0.5万元；副提每月更换地滑轮8个，矿车维修15辆，两轨道8个月更换一次钢丝绳，每年投入新矿车及连接件16万，费用合计为4万元。分运后，主提每月更换上托40个，底托15个，材料费用为0.7万元；副提每月更换地滑轮2个，矿车维修4辆，两轨道18个月更换一次钢丝绳，耗费0.6万元。直接节省2.75万元。
4.4综合效益对比分析
分运前，人工费10.95万元、电费9.34万元、材料费4.05万元、年资金合计投入292.08万元；分运后，人工费7.35万元、电费8.03万元、材料费1.3万元、年资金合计投入200.16万元。此外，由于分运后减少了管理人员，费用也相应减少了1.84万元。
根据以上数据对比分析，如采用主提分时运输，矿井年可节约综合费用114万元，按矿井设计服务年限30年，2009年实施后就可节约3420万元，经济效益非常可观。
5、几点建议
主副提分运，需要投入相关设备和工程的配合，才能实现更高效的目标。需在-190m水平施工一个容积650m3矸石仓，需投入给煤机1部、40T溜子1部，原煤运输皮带延长至矸石仓，共需投入资金60万元。
东港煤矿于2009年3月煤、矸分储分时分运主副提一体化改造已完成，并正式投入使用。经实践应用得出以下结论，并可作为其他矿井实施主副提分运的借鉴。具体结论如下：采用主提分时运输煤与矸石，获得了客观的经济效益，优化矿井生产系统减少岗位人员和管理人员30人，年可节约费用114万元；产生了明显的安全效益降低了发生运输事故的概率，提高了安全可靠性；取得了明显的管理效益，矿井可实行大工区制管理，减少管理费用，维修人员可以资源共享；优化矿井提升运输系统，采用主提分时运输煤与矸石，为实现-260m以下水平使用单轨吊运输创造了条件，并且-260m水平可以取消架线和电机车。采用主提分时运输煤与矸石，可将掘进速度提高80%。
参考文献
[1]煤矿固定机械设备造型手册编委会.《煤矿固定机械设备造型手册》[M].北京中国机械知识出版社,2007