半煤巖巷快速掘進技術研究

徐山 張宜翔

(兗州煤業(yè)股份有限公司濟寧三號煤礦,山東濟寧 272169)

半煤巖巷快速掘進技術研究

徐山 張宜翔

(兗州煤業(yè)股份有限公司濟寧三號煤礦,山東濟寧 272169)

本文論述了半煤巖巷道快速掘進技術在煤礦企業(yè)中的具體應用策略,首先,對施工組織設計進行優(yōu)化,改進輸送系統(tǒng),其次,對施工工藝和施工方法進行改進,最后提出了半煤巖巷快速掘進的相關建議。

半煤巖巷 快速掘進 技術 優(yōu)化

在煤礦巷道工作面進行作業(yè)的時候，為了使得煤礦生產變得更加高效，在保障煤礦穩(wěn)定和安全生產的基礎上，非常重要的一項內容就是提高煤巖巷道的掘進速度。與此同時，這也有利于煤礦采掘工作面接替的順利進行。近些年以來，在礦井延長采掘期限和延伸開拓的影響下，半煤巖工作面日益變成煤礦穩(wěn)定和健康發(fā)展的一個必不可少的部分。由于煤礦會受到一系列不利因素的影響，實施薄、厚煤層的配合采掘，其中，半煤巖巷道的采掘占據(jù)很大的比例。為此，有效地實施半煤巖巷道快速掘進技術非常關鍵。一般來講，半煤巖巷道快速掘進技術所實施的方法是鉆眼爆破，鑿巖應用7655型鑿巖機，以及二級煤礦乳化炸藥進行爆破，耙裝借助P-30B型耙裝機進行，而輸送借助SPJ-650型膠帶運輸機進行。

1 工程的實際情況

設計長度為1950m的順層巷道的某煤礦九采區(qū)回風上山巷道順著16煤頂板進行采掘。其中，煤層傾角是0～9°，16煤層的厚度是0.81m～1.08m，為0.96m的平均厚度，十下灰的頂板，5.03m的厚度，有一部分面臨著復合頂?shù)那闆r?；液谏毶皫r的底板，4.21m的平均厚度，具有比較大的硬度。對九采區(qū)回風上山進行施工，所實施的方法是鉆眼爆破，鑿巖應用7655型鑿巖機，以及二級煤礦乳化炸藥進行爆破，耙裝借助P-30B型耙裝機進行，而輸送借助SPJ-650型膠帶運輸機進行。

2 半煤巖巷道快速掘進技術

2.1 對施工組織設計進行優(yōu)化,改進輸送系統(tǒng)

此巷道為2.6m的凈寬設計，傳統(tǒng)的輸送手段是礦車排矸，這樣難以提高輸送效率，跟快速掘進的要求不相符合。之后設計3.6m的巷道凈寬，鋪設的輕軌是15kg/m，運料借助平板車，排矸時將膠帶運輸機進行鋪設，以提高排矸效率和掘進速度。在采掘工作面借助膠帶運輸機和耙裝機運出煤矸。連接運輸機機尾和耙裝機，將煤板安裝在運輸機機尾的三面且跟耙裝機相連接，運輸機中線和耙裝機卸載中心保持統(tǒng)一，順著耙裝機卸料口在具備擋煤板膠帶上卸入煤矸。在對運輸機機尾與耙裝機進行移動的時候，牽引借助回頭輪與回柱絞車。在采掘迎頭牽引運輸機機尾和耙裝機之后，將膠帶機延長，且將運輸機機尾與耙裝機加以固定。在4m長的固定軌道上固定耙裝機，卡緊時借助卡軌器，在巷道底板上通過地錨固定軌道，以及通過地錨固定運輸機機尾。

2.2 對施工工藝和方法進行改進

施工的過程中進行鉆眼爆破，大眼借助鑿巖機進行。借助3臺鑿巖機實施平行作業(yè)，結合炮眼與中線對圖標進行布置，以對眼位進行定位，確保定責、定位、定眼、定鉆，以及定人的鉆眼施工，且保障齊、平、直，以及準的炮眼質量。結合場地的實際，借助四組炮眼，即1.6m、1.8m、2.0m、2.2m試驗多次，在進行比較之后，發(fā)現(xiàn)爆破效果最為理想的是1.8m的炮眼，1.6m的循環(huán)進尺，各個工作組實現(xiàn)的循環(huán)是3個。借助每卷150克重量以及規(guī)格是Φ32×200mm的二級煤礦乳膠炸藥，延期電雷管是1～5段毫秒，借助一次性起爆的MFd-200型發(fā)爆器，串并聯(lián)的聯(lián)線方式。在進行施工幫眼的時候，距離巷道輪廓線的長度是200mm。如此可以掘出整齊和成型的巷道，也節(jié)省了材料，使得煤矸的輸送減少。

2.3 嚴格循環(huán)掘進

根據(jù)場地的實際情況，將一系列工序的作業(yè)要求與正規(guī)循環(huán)圖表制定出來，嚴格循環(huán)掘進，實施雙循環(huán)掘進的策略，保持生產的均衡性。掘進工作組實現(xiàn)鉆眼、爆破、出矸、支護等的循環(huán)，1.6m的小循環(huán)進尺，各個工作組實現(xiàn)4.8m的平均進尺，即三個小的循環(huán)。在有效實施小循環(huán)的情況下，耙裝機距離迎頭滿足規(guī)程要求的時候停止掘進，再對成巷進行清理、移耙裝機、鋪設輕軌，以及對膠帶運輸機進行延長，也就是所謂的大循環(huán)。其中，大循環(huán)的周期是4天，且為32m的平均進尺。

3 提高掘進速度的建議

(1)由于綜掘的巷道成型較好，掘進的速度較快，提高半煤巖巷道的掘進速度應考慮主要以引進先進的重型綜掘設備為主，同時還要在掘進支護配套設備完善和引進先進的機載錨桿機打眼安裝機上同步進行更新。

(2)在普通機械化掘進方面。對半煤巖巷掘進而言，應首先考慮到瓦斯等安全因素，應以發(fā)展鉆爆法配合蟹爪式裝載機為宜，尤其是在掘進中長距離巷道中更能發(fā)揮出投資省、效率高、用人少的特點。由于無論綜掘或采用蟹爪式裝載機的普掘，因設備體積所限，均需提前為其開出機窩，因此還需保留若干鉆爆法配耙斗裝載機的普掘隊伍。同樣普通機械化掘進也必須在掘進支護配套設備完善上做文章以提高普通機械化掘進的單進水平。

(3)加強教育培訓，提高職工素質。在機械化快速掘進過程中，由于機械操作人員水平的高低，這就從很大程度上決定了所掘巷道的質量、速度，并直接關系到效益。綜合素質較高的人員在對掘進機械的維護上，在落煤技術上，在對巷道成型的把握上，都能體現(xiàn)出較高的水平。機電檢修工的技術水平更是決定設備能否正常運轉的關鍵因素，直接影響到設備維護質量和故障能否及時處理#機械化程度的提高，發(fā)展快速掘進的要求，一方面對設備維護和科學組織管理提出了高要求；另一方面，對員工素質也提出了更高要求?！耙匀藶楸尽笔前l(fā)展快速掘進技術的根本，必須對各工種職工進行嚴格的專門培訓，提高其技術素質，方可在快速掘進中取得突破性進展。

4 結語

總之，在新形勢下，煤礦生產所面對的一項重要技術性問題就是半煤巖巷快速掘進技術，倘若有效地解決這個問題，那么就可以大大地提高作業(yè)效率，有助于煤礦生產的高效、安全、高產和穩(wěn)產，最終推動煤礦的可持續(xù)發(fā)展。

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徐山(1982-),男,漢族,2006年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學機械工程及自動化專業(yè),現(xiàn)在兗州煤業(yè)股份有限公司濟寧三號煤礦從事掘進技術工作,助理工程師。