辅助运输无轨化煤矿提效闯新路
神府精煤公司总经理戴绍成高级工程师李芬
大柳塔煤矿一期平硐已于1996年1月6日建成正式投产,在煤炭外运运力不足、供电质量差、采煤工作面只相当于一个班次生产的情况下,仍然产煤114.84万吨,矿井全员效率达到14.04吨/工,吨煤成本74.72元,最高日产达17765吨。按年产360万吨计,达产后矿井全员工效将提高到25吨/工以上,达到国际平均先进水平。
大柳塔煤矿投产伊始就取得可喜成绩,尤其是全员工效突破10吨大关,创全国煤炭历史最好水平,其原因固然是多方面的,笔者认为大柳塔煤矿在辅助运输系统方面,使用无轨胶轮车成功,对减人提效,真正实现高产高效的目标,确实起到了极其重要的作用,也为中国煤矿辅助运输系统改变长期处于落后状态的局面闯出了一条新路子。
目前,我国绝大多数矿井的辅助运输仍然沿用传统的电机车和绞车轨道系统。在水平运输大巷中,采用架线电机车轨道系统,在上、下山巷道和沿煤层底板开掘有起伏的顺槽巷道中,则采用绞车或轨道系统。这种辅助运输系统由于机械化程度低,劳动强度大;转载环节多,运输不连续;运量小、速度低,占用设备数量多,需要配备大量的辅助运输人员(一座年产300万吨矿井,一般需要配备400—600人);安全性能差,安全设施不完善,人身、机械事故率高等等,成为当前煤矿生产发展中的薄弱环节。随着煤炭并采技术的不断发展,国内外的现代化矿井纷纷研究矿井辅助运输方式的改革。单轨吊、卡轨车、齿轮车等新的辅助运输方式应运而生。在一定程度上得到了采用和推广,但是,这些方式是在传统的轨道运输方式基础上改进而成的,因而除了在机械化程度上有所提高,在运输量和运行速度方面有所加大外,转载环节和安全状况并没有得到彻底解决。运输仍然不连续,不灵活,运输效率仍然较低,辅助运输人员仍然较多(一座年产300万吨矿井仍需要250~350人左右)。正因为如此,目前我国现代化矿井中,达到一井一面,年产300万吨以上者为数不少,而矿井全员效率却始终在一位数字中徘徊,没有突破10吨/工大关,辅助运输人员占矿井全员比重大,是不能实现高效的重要原因之一。
大柳塔煤矿是神华集团神府精煤公司建设的第一个特大型现代化矿井。井田面积131.54平方公里,主采煤层三层,地质储量13.69亿吨,可采储量9.07亿吨。煤质优良,特低灰、特低硫、特低磷,中高发热量6800~7200大卡/kg,是优质动力、化工和民用煤。大柳塔煤矿的设计,经过两次重大修改后,最终审定批准的矿井设计规模为年产600万吨,矿井全员效率25吨/工。矿井设计服务年限108年,其中平峒服务68年。
矿井全员效率要达到25吨/工,矿井出勤人数必须控制在500人以下。鉴于压缩采掘人员困难大,唯一途径只有压缩辅助生产人员。通过国内外的考察,我们结合大柳塔矿井的煤层地质条件,采取对辅助运输系统进行彻底改革的方针。取消轨道系统,消灭转载环节,采用无轨胶轮车,实行一条龙的运输方式。一下子就把辅助运输系统的人员压缩到非常低的程度,从而使矿井出勤人数能够控制在500人左右。
大柳塔煤矿无轨胶轮车队共有职工34人,主要负责使用及维修无轨胶轮车13台,兼管地面运输车辆13台。胶轮车队虽然只有34人,13台车,却出色地完成了全矿井下的辅助运输工作。胶轮车队取得显著的综合效益,主要表现在:①由于无轨胶轮车可以从井上车库一直行驶到采掘工作面,无任何转载环节,运量大、车速快、效率高,大量地节省了辅助运输工人(240—550人)。使得大柳塔煤矿的全员工效能够达到25吨/工以上。②无轨胶轮车性能良好,机动灵活,操作简易,装卸方便,大大减轻了工人的劳动强度,实现了安全运输。过去被人们称为煤矿第三事故大户的辅助运输系统彻底改变了面貌,杜绝了人身机械事故。③无轨胶轮车的运输效率很高,是其它辅助运输方式无法比拟的。④无轨胶轮车的运营费用很低。据考察,其它辅助运输系统的运营费用大体占吨煤成本的15%—25%,即大致相当于吨煤含量10.8—22元。而大柳塔煤矿辅助运输费用,初步测算仅4元左右,大大低于其它辅助运输系统,经济效益显著,这也是大柳塔煤矿吨煤成本较低的因素之一。
目前,美国和澳大利亚等先进产煤国家已广泛使用无轨胶轮车,经济效益是显著的。因此,笔者认为无轨胶轮车是煤矿辅助运输的主要发展方向,凡是有条件的矿井都应尽快地推广使用。也建议煤矿机械制造厂,把握机遇,尽快研制无轨胶轮车设备,以适应煤炭生产发展的需要,占领中国市场。