東龐礦巖巷快速掘進(jìn)設(shè)備配套及現(xiàn)場(chǎng)施工研究

吳海山

河北金牛能源股份有限公司東龐礦，河北邢臺(tái) 054201

1 概述

東龐煤礦自1988年開(kāi)始使用液壓鉆車(chē)機(jī)械化作業(yè)線(xiàn)進(jìn)行巖巷掘進(jìn)工作以來(lái)，共掘進(jìn)巖石巷道21 000多m，掘進(jìn)速度和工程質(zhì)量逐年提高。但隨著采煤技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)采效率的提高，以及集團(tuán)公司快速發(fā)展的需要，使得東龐礦的采掘生產(chǎn)銜接變得十分緊張，嚴(yán)重制約著煤礦的其它采掘活動(dòng)的進(jìn)展。

為了提高巖巷掘進(jìn)速度，東龐礦在2008年10月引進(jìn)EBZ-300重型掘巖機(jī)，通過(guò)對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備綜合配套、支護(hù)方式、施工組織管理等問(wèn)題進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了巖巷綜掘作業(yè)線(xiàn)配套，從而提高了巖巷掘進(jìn)速度，充分發(fā)揮機(jī)械化在巖巷施工的作用，形成適應(yīng)東龐礦井地質(zhì)條件的巖巷綜掘配套施工技術(shù)。

該條綜掘機(jī)械化作業(yè)線(xiàn)的施工地點(diǎn)位于東龐礦的三水平輔助軌道大巷，水平標(biāo)高為-522.5m，在2#煤底板穿層布置，穿過(guò)的巖層有砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、灰?guī)r等，經(jīng)試塊測(cè)試其中野青灰?guī)r硬度f(wàn)=12.1。

巷道為半圓拱形斷面，規(guī)格：寬×高=4.6×3.7m（凈），掘進(jìn)斷面為S=16m2,錨噴支護(hù)。

2 設(shè)備選型及配套技術(shù)

根據(jù)井下生產(chǎn)條件，三水平輔助軌道巷多為穿層巷道及巖層硬度系數(shù)不一的特點(diǎn)，選用佳木斯煤機(jī)廠生產(chǎn)的目前國(guó)內(nèi)裝機(jī)容量最大的EBZ-300重型掘巖機(jī)，該型掘巖機(jī)功率大、適應(yīng)性強(qiáng)、除塵能力高，最大可切割f=10的巖層。按照設(shè)備生產(chǎn)能力配套的原則，優(yōu)化選擇巖巷掘進(jìn)運(yùn)輸機(jī)、橋式皮帶機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)、碴倉(cāng)、扒巖機(jī)、電瓶車(chē)等配套設(shè)備。

配套設(shè)備型號(hào)為：KCS200除塵風(fēng)機(jī)、DSB40-4型皮帶兩部、BZ-60型耙斗機(jī)、5T蓄電池機(jī)車(chē)。

3 勞動(dòng)組織管理

勞動(dòng)組織采用四六作業(yè)制，四班進(jìn)尺，兩班滯后平行補(bǔ)打錨桿、錨索及噴漿。掘進(jìn)班每班配11個(gè)人，噴漿班配13個(gè)人。

現(xiàn)場(chǎng)管理以崗位責(zé)任制和分工負(fù)責(zé)制為中心，采用“五定”的組織方式，即：定時(shí)（在規(guī)定時(shí)間進(jìn)行工作）、定位（各工種崗位保持不變）、定量（在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成所定的工作量）、定質(zhì)（達(dá)到所定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求）、定責(zé)（責(zé)任到組，層層分解，人定崗、崗定責(zé)、責(zé)定分）。各崗位按照工序和循環(huán)要求完成自己的工作，從而使人員分工專(zhuān)業(yè)化，井然有序，忙而不亂，最大程度的發(fā)揮機(jī)械和人工效率。

4 技術(shù)管理與創(chuàng)新

4.1 施工現(xiàn)場(chǎng)管理

在現(xiàn)場(chǎng)管理制度上，一是嚴(yán)格落實(shí)“一班三檢”工程質(zhì)量管理制度。即開(kāi)工前由班長(zhǎng)檢驗(yàn)上一班次工程質(zhì)量，班中由現(xiàn)場(chǎng)跟班人員檢查現(xiàn)場(chǎng)工程質(zhì)量，班末由班長(zhǎng)與現(xiàn)場(chǎng)跟班人員共同驗(yàn)收當(dāng)班工程質(zhì)量。二是深化包機(jī)制，做到包機(jī)到人，設(shè)備無(wú)帶病運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)嚴(yán)格管理制度，使工程質(zhì)量?jī)?yōu)良品率達(dá)到了100%，機(jī)電設(shè)備完好率每月保持在95%以上，為快速進(jìn)尺提供基礎(chǔ)保障。

4.2 搞好生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化配套

三水平輔助軌道巷迎頭使用EBZ300掘進(jìn)機(jī)進(jìn)尺，掘進(jìn)機(jī)截割前開(kāi)啟KCS-200除塵風(fēng)機(jī)，后路配兩部DSB40-4皮帶出碴到矸石緩沖倉(cāng)，然后通過(guò)BZ-60型耙斗機(jī)裝碴，耙斗機(jī)后路由一臺(tái)5T電瓶車(chē)和兩部11.4kW絞車(chē)將碴罐拉到車(chē)場(chǎng)坡底，軌道斜巷由一臺(tái)JYB-40×1.25（55kW）絞車(chē)提升（每鉤掛3個(gè)罐）。碴罐到坡頭后由5T電瓶車(chē)運(yùn)到三水平軌道巷架線(xiàn)車(chē)場(chǎng)。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控重型掘巖機(jī)對(duì)不同巖層適應(yīng)的工作狀態(tài)，優(yōu)化巖巷掘進(jìn)的控頂控幫距及巖巷綜掘的掘噴關(guān)系，決定采用錨噴支護(hù)，四掘兩噴，頂板完整時(shí)每循環(huán)進(jìn)尺1.8m，最大控頂距2.0m；頂板不完整時(shí)，一掘一錨，循環(huán)進(jìn)尺0.8m，最大控頂距1.0m，錨桿間排距900mm×900mm，錨索跟頭，間排距2×2～4.5m。

為解決掘巖機(jī)進(jìn)尺出碴量大，裝罐斜巷提升難以滿(mǎn)足進(jìn)尺要求這一難題。經(jīng)研究決定在后路建一個(gè)矸石緩沖倉(cāng)，矸石倉(cāng)采用在原有巷道進(jìn)行，臥底建擋矸墻的方法施工，根據(jù)三水平輔助軌道巷毛斷面規(guī)格：寬×高=4.8×3.8m，按每班進(jìn)尺兩米計(jì)算，確定矸石倉(cāng)的容量約為60m3，每班斜巷絞車(chē)的提升能力為90m3，有效的解決了后路矸石運(yùn)輸緊張的問(wèn)題。

4.3 采取的其它措施

1）嚴(yán)抓施工過(guò)程中每道工序的工程質(zhì)量管理，嚴(yán)把班評(píng)估質(zhì)量關(guān)。針對(duì)掘進(jìn)機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行專(zhuān)職培訓(xùn)，把機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)作為一項(xiàng)重要的班評(píng)估內(nèi)容進(jìn)行考核；

2）全區(qū)對(duì)各隊(duì)人員實(shí)行統(tǒng)一調(diào)撥管理，對(duì)每班輪休或未到人員進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)撥，即保證每個(gè)班的正常出勤，保證正規(guī)循環(huán)，保證人員的有效使用，避免人員的浪費(fèi)；

3）成立機(jī)電管理保障及應(yīng)急小組，加強(qiáng)掘進(jìn)機(jī)及后路設(shè)備的維護(hù)，提高開(kāi)機(jī)率；

4）采用水溝及時(shí)跟頭同時(shí)及時(shí)清理鏟板兩側(cè)淤泥的方法，及時(shí)排凈迎頭積水，避免在迎頭形成泥潭，出現(xiàn)把掘進(jìn)機(jī)陷入泥中的困難局面。

5 經(jīng)濟(jì)效果

通過(guò)采用先進(jìn)的綜掘設(shè)備及合理的設(shè)備配套形勢(shì)，依靠技術(shù)進(jìn)步和科學(xué)的施工組織，開(kāi)拓區(qū)101隊(duì)在2009年3月份施工三水平輔助軌道巷的過(guò)程中，創(chuàng)出了巖巷綜掘日進(jìn)11.8m，月進(jìn)208m的好成績(jī)。經(jīng)月底統(tǒng)計(jì)表明，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與液壓鉆車(chē)放炮掘進(jìn)相比：工效提高了57%，達(dá)到了0.157m/工；巷道成本降低了10%左右，工程質(zhì)量?jī)?yōu)良品率達(dá)到100%。使用掘巖機(jī)后，在噪聲100db以上區(qū)域內(nèi)工作的人員減少了50%，在粉塵4mg/m3以上區(qū)域內(nèi)工作人員減少了50%。采用巖巷綜掘快速施工系統(tǒng)日進(jìn)尺平均可達(dá)6.7m，按月30天、平均月進(jìn)尺200m計(jì)，每年給企業(yè)創(chuàng)造的效益1120萬(wàn)元。

6 總結(jié)與分析

采用巖巷綜掘快速施工技術(shù)以來(lái)，東龐礦巖巷單線(xiàn)月進(jìn)尺都在180m以上，通過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中的不斷改進(jìn)、技術(shù)創(chuàng)新，逐漸摸索出了一套適合東龐礦的巖巷綜掘快速施工系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備破巖能力強(qiáng)、除塵效果好、不間斷運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。大功率掘巖機(jī)及后路配套系統(tǒng)的使用，大大降低了巖巷施工的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了巖巷施工的作業(yè)條件，極大地改變了巖巷炮掘的落后狀況。通過(guò)實(shí)施科學(xué)管理、規(guī)范管理，抓好正規(guī)循環(huán)作業(yè)，大幅度提高了巖巷掘進(jìn)速度，保證了高效率的實(shí)現(xiàn)，對(duì)巖巷工程安全快速施工及緩解采掘銜接緊張具有重大現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)該系統(tǒng)不使用火工品，對(duì)于降低火工品管理難度，減輕社會(huì)影響也具有重大社會(huì)意義。