山西和順天池能源有限責任公司（簡稱天池煤礦）礦井設(shè)計生產(chǎn)能力120萬t/a，煤與瓦斯雙突礦井（一面四巷），2024年計劃進尺5000 m，重點為606工作面接續(xù)工程，現(xiàn)布置606進風、606回風、606底抽及605底抽共4個掘進工作面；按照雙突礦井的正規(guī)作業(yè)循環(huán)，應(yīng)為1個工作面生產(chǎn)，另一準備面預(yù)抽，但目前603工作面生產(chǎn)期間，606工作面還未完成掘進任務(wù)，沒有充足時間進行預(yù)抽，導致接續(xù)緊張。

文章來源：《智能礦山》2026年第3期“革新·改造”欄目

第一作者：冀雪樂，主要從事市場化精益化、QC課題等相關(guān)研究工作。E-mail：1151026905@qq.com

作者單位：山西和順天池能源有限責任公司

引用格式：冀雪樂，李夢柯.采煤工作面進風巷道掘進速度提升與實施策略 [J]. 智能礦山，2026，7（3）：52-57.

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按照生產(chǎn)接續(xù)和計劃安排，606掘進工作面于2023年9月開始施工，預(yù)計2024年8月竣工，但施工開始的前4個月內(nèi)，單月掘進效率僅為121 m/月，掘進效率不足以按期完成預(yù)期掘進計劃，原因經(jīng)分析為當班作業(yè)時間短，整個采煤生產(chǎn)接續(xù)作業(yè)困難，必須提升掘進速度以保證接續(xù)作業(yè)順利完成。

基于對天池煤礦的實踐探索，通過系統(tǒng)性的現(xiàn)狀調(diào)研、原因分析與對策實施，構(gòu)建起了1套高效、實用的單軌吊運輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立提高了礦井內(nèi)部物料運輸?shù)谋憬菪?，減少了人工成本，在保證運輸效率的同時實現(xiàn)了降本增效的目標，為類似場景的運輸問題提供了有益的借鑒和參考。

掘進工作面現(xiàn)狀

針對606工作面進風掘進速度慢，從多方面開展因果分析，找到了分析得出8條末端因素。

（1）各種檢查頻繁

統(tǒng)計近季度迎檢的次數(shù)及影響時間，以及造成現(xiàn)狀的關(guān)聯(lián)度。因檢查的不確定性以及不可控性，小組成員經(jīng)過討論，將該末端因素確認為非要因。

（2）設(shè)備維護檢修短、內(nèi)容缺項

查看確認井下區(qū)隊關(guān)于月設(shè)備檢修內(nèi)容，每月區(qū)隊對大型設(shè)備檢修內(nèi)容基本為固定內(nèi)容，每月檢修設(shè)備都有其檢修內(nèi)容與責任人，近1個季度的檢修內(nèi)容有計劃有組織地有序推進，確認該因素為非要因。

（3）備用零部件少

針對設(shè)備零部件損壞，且備用件數(shù)量稀少或根本無備用件的情況展開調(diào)查，設(shè)備零部件備用充足，損壞后能及時更換，判定該因素為非要因，掘進一區(qū)設(shè)備零部件備用情況統(tǒng)計見表1。

表1 掘進一區(qū)設(shè)備零部件備用情況統(tǒng)計

（4）運輸環(huán)節(jié)費時費力

統(tǒng)計物料從聯(lián)絡(luò)巷到工作面耗費時間，小組成員通過井下現(xiàn)場寫實記錄，發(fā)現(xiàn)運輸物料影響當班生產(chǎn)時間較長，井下物流路線、運輸方式多存在人工搬運、人工推車，物料配送不及時，對生產(chǎn)影響較大，常規(guī)礦車、板車供應(yīng)物料現(xiàn)狀調(diào)查見表2。

表2 常規(guī)礦車、板車供應(yīng)物料現(xiàn)狀調(diào)查

（5）現(xiàn)場物料擺放雜亂

通過調(diào)查物料擺放位置以及分類擺放情況，現(xiàn)場物料擺放分類擺放，放置位置合理，判定該因素為非要因，物料擺放場景如圖1所示。

圖1 物料擺放場景

（6）施工秩序亂

通過觀察施工作業(yè)工序與規(guī)程措施是否相符、各工序之間銜接是否存在影響生產(chǎn)時間因素，各工序之間銜接流暢，未對整體生產(chǎn)時間產(chǎn)生影響，判定為非要因。

（7）圍巖強度高

通過收集地測材料，發(fā)現(xiàn)606采煤工作面地質(zhì)條件與其他掘進巷道相似，且無法改變，故為非要因。

（8）瓦斯抽放不到位

翻閱606工作面前4個月瓦斯抽放鉆孔施工記錄，該作業(yè)有序推進，瓦斯抽放效果達標，確認該因素為非要因。

針對識別出的8條末端因素，確定運輸系統(tǒng)效率低下為影響606采煤工作面進風巷道掘進速度主要原因，為解決此要因，需要改造現(xiàn)有的運輸系統(tǒng)，提高606工作面進風巷道掘進速度。

運輸系統(tǒng)效率低下對策制定

利用親和圖收集了需要進行運輸系統(tǒng)改進的方案和各方面的需求，形成提升運輸效率系統(tǒng)需求表見表3。

表3 提升運輸效率系統(tǒng)需求表

制定出2種改進方案，分別從改進可行性、前期投入、改進難易度、預(yù)期效果、成本投入等多方面進行考量，運輸系統(tǒng)改進方案見表4。

表4 運輸系統(tǒng)改進方案

（1）普通板車、箱車運輸采用鋼絲繩牽引，可運輸至指定巷道但無法到達理想位置，與其余設(shè)備無沖突，存在運輸效率低，職工勞動強度大，無法將軌道敷設(shè)至掘進工作面工作地點，仍需要人工短距離轉(zhuǎn)運，無法保障生產(chǎn)所需，成本約45萬元，普通板車、箱車運輸如圖2所示。

（2）單軌吊運輸系統(tǒng)采用氣動、電動驅(qū)動，采用電力裝置或氣動裝置牽引，可運輸至指定巷道并到達理想位置，可將單軌吊吊梁安裝至綜掘機機尾，無需人工轉(zhuǎn)運，提高運輸系統(tǒng)的運輸能力、減少運輸時間、降低職工勞動強度，有效提高606工作面進風巷道掘進速度，成本約70萬元，單軌吊運輸如圖3所示。

單軌吊運輸系統(tǒng)雖成本高于現(xiàn)有系統(tǒng)，但現(xiàn)有方案在運輸效率及職工勞動強度上不如單軌吊運輸系統(tǒng)，綜合多方面因素考慮，最后決定采用單軌吊運輸系統(tǒng)并形成實施對策，對策實施見表5。

圖2 普通板車及箱車運輸

圖3 單軌吊運輸

表5 對策實施

運輸系統(tǒng)效率低下對策實施

（1）采購所需設(shè)備和材料：申報上級公司運輸系統(tǒng)改進計劃，解決設(shè)備材料供應(yīng)問題。

（2）測量：測量單軌吊施工長度，以及施工時間，掌握施工單軌吊的施工周期。

（3）安裝調(diào)試、裝置試運行：將裝置安裝到單軌吊軌道，調(diào)試單軌吊是否能正常運行，并運輸物料，安裝單軌吊、單臂鉆車、手拉葫蘆如圖4所示。

圖4 安裝單軌吊/單臂鉆車/手拉葫蘆

（4）設(shè)備及材料到礦后有序組織運輸至各施工地點：將設(shè)備與物料分裝運輸，確保設(shè)備運輸至指定地點，設(shè)備及物料準確無誤運輸?shù)街付ǖ攸c如圖5所示。

圖5 設(shè)備及物料準確無誤運輸?shù)街付ǖ攸c

效果驗證

單軌吊系統(tǒng)安裝完畢后，在10天的時間內(nèi)持續(xù)追蹤系統(tǒng)運輸物料所需時間、負載質(zhì)量以及影響生產(chǎn)時間與原有系統(tǒng)進行多方面對比，發(fā)現(xiàn)單軌吊運輸系統(tǒng)在各方面均優(yōu)于原有系統(tǒng)，該系統(tǒng)效果顯著，可以有效發(fā)揮運輸便捷、節(jié)省人力的作用，提高了606工作面進風巷道的施工速度，改進運輸后的平均所需人數(shù)如圖6所示，改進運輸后的平均運輸所需時間如圖7所示。

圖6 改進運輸后的平均所需人數(shù)

圖7 改進運輸后的平均運輸所需時間

根據(jù)計算，單軌吊運輸系統(tǒng)相較于原有系統(tǒng)平均節(jié)省作業(yè)時間為37 min。對策實施后，經(jīng)4個月的效果檢查，按月統(tǒng)計出每日單軌吊運輸系統(tǒng)的運輸時長，實施前平均運輸時長為72 min，實施后為35 min，降幅約50%，裝置有效縮短了每班物料運輸時長，大幅減少了物流運輸環(huán)節(jié)所需時間，不同運輸系統(tǒng)的運輸時間如圖8所示，平均單班生產(chǎn)時間如圖9所示。

圖8 不同運輸系統(tǒng)的運輸時間

圖9 平均單班生產(chǎn)時間

2023年提升機運輸平均單班生產(chǎn)時間約為360 min，其中運輸影響生產(chǎn)時間占比較大，對策實施后觀察期內(nèi)，單軌吊運輸平均單班生產(chǎn)時間約為440 min，對策的實施，減少了運輸影響的生產(chǎn)時間，措施有效，活動效果顯著。統(tǒng)計對策實施后4個月減少影響生產(chǎn)時間，相較于實施前單班生產(chǎn)效率提升了22%，對應(yīng)影響掘進速度提升約160 m/月，平均掘進速度如圖10所示。

圖10 平均掘進速度

制定鞏固措施

通過此次技術(shù)改進，充分利用了單軌吊運輸系統(tǒng)的運輸效率與能力，有效解決物料運輸效率低下從而影響生產(chǎn)時間這一難題，提高了606工作面進風巷道采煤工作面掘進效率。為了確保對策實施的持續(xù)有效，需要工作面檢修崗位人員持續(xù)觀測裝置的運行和部件的完好情況，并對比運行效果，發(fā)現(xiàn)異常情況及時進行處置，確保裝置的穩(wěn)定運行。

（1）單軌吊故障檢查記錄：檢查內(nèi)容為單軌吊機體、進回液管、控制裝置等，檢查周期為1次/天。

（2）單軌吊零部件更換安全管控措施：全面、明確辨識在更換進回液管、控制裝置零部件時現(xiàn)場存在的各種危險因素，并逐項針對各種危險因素制定管控措施，確保風險可控，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

總 結(jié)

（1）分析天池煤礦606采煤工作面進風巷道掘進效率低的問題，確定運輸系統(tǒng)效率低下為影響606采煤工作面進風巷道掘進速度主要原因，通過改造現(xiàn)有的運輸系統(tǒng)，提高了606工作面進風巷道掘進速度。

（2）經(jīng)過4個月的效果檢查，按月統(tǒng)計出每日單軌吊運輸系統(tǒng)的運輸時長，實施前平均運輸時長為72 min，實施后為35 min，降幅約50%，裝置有效縮短了每班物料運輸時長，減少了物流運輸環(huán)節(jié)所需時間。相較于實施前121 m/月單班生產(chǎn)效率提升了22%，對應(yīng)影響掘進速度提升約160 m/月。

（3）提升了井下單軌吊運輸系統(tǒng)在提升物料周轉(zhuǎn)效率，采用懸掛式軌道設(shè)計，有效利用巷道上部空間，避免與地面設(shè)備和人員的交叉干擾，尤其在地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井中，可靈活適應(yīng)巷道的彎曲走向和坡度變化，實現(xiàn)物料從地面到工作面的直達運輸，減少了傳統(tǒng)運輸方式中多次轉(zhuǎn)載帶來的時間損耗和人工成本。

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

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