巖巷快速掘進(jìn)作業(yè)線裝備配套研究與實(shí)踐

摘要：陶二煤礦-711北大巷快速掘進(jìn)采用了液壓鉆車、挖掘裝載機(jī)和移動(dòng)梭車等裝備相配套的儲(chǔ)裝運(yùn)作業(yè)線，并在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了挖掘裝載機(jī)與移動(dòng)梭車的搭接配套，并取得了成功。本文系統(tǒng)介紹了配套方案，總結(jié)了切實(shí)可行的寶貴經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)了國內(nèi)大斷面巖巷掘進(jìn)作業(yè)線的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大斷面巖巷 快速掘進(jìn)作業(yè)線 裝備配套

1 概述

-711北大巷是陶二煤礦擴(kuò)大區(qū)為二水平生產(chǎn)采區(qū)服務(wù)的主要運(yùn)輸大巷。該巷道設(shè)計(jì)斷面4.8×3.6m（寬×高）為半圓拱形直墻斷面，巷道凈斷面積14.81m2，毛斷面積16.86m2。巷道層位布置在1#上煤上部15-20m左右，設(shè)計(jì)工程量3700m，主要服務(wù)于陶二煤礦二水平共5個(gè)采區(qū)生產(chǎn)時(shí)的通風(fēng)、運(yùn)輸和行人，設(shè)計(jì)服務(wù)年限50年以上。

2 快速掘進(jìn)限制因素分析

①巷道設(shè)計(jì)工程量大，總工程量3700m，長距離掘進(jìn)，運(yùn)輸路線長。②巷道斷面大，毛斷面達(dá)到16.86m2，按照巖石的松散系數(shù)1.8計(jì)算，每米巷道的出矸量達(dá)到30.3m3。按照標(biāo)準(zhǔn)1m3礦車，裝車不規(guī)則系數(shù)按照0.8計(jì)算，每米巷道需要1m3礦車40車。按照班進(jìn)度1.5m計(jì)算，大約需要礦車60個(gè)，一日大約需要180-200個(gè)左右，礦車用量比較大，給副井的提升造成壓力。③巷道所處的區(qū)域位于高瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)，巷道需要邊探邊掘控制煤層位置，從設(shè)計(jì)上不可能保持直線掘進(jìn)，需要頻繁拐彎，不宜采用皮帶運(yùn)輸出矸。④巷道層位布置在1#上煤上部15m處，巖石硬度大，測(cè)試巖石硬度普氏系數(shù)達(dá)到f8以上，局部巖石硬度達(dá)到f10，采用巖巷綜掘效果不理想。

3 裝備配套方案

針對(duì)以上難點(diǎn)和因素，經(jīng)過大量的研究和綜合分析調(diào)研，最終確定采用CMJ2-27型液壓鉆車、ZWY-150/45L型挖掘式裝載機(jī)配合3臺(tái)SD-14B移動(dòng)梭車和1部垂直轉(zhuǎn)載皮帶組成的快速掘進(jìn)作業(yè)線配套方案。

從打眼機(jī)具上，我們采用了CMJ2-27型液壓鉆車代替7655型風(fēng)錘打眼。該型號(hào)液壓鉆車由石家莊煤機(jī)廠生產(chǎn)，兩條鉆臂自由旋轉(zhuǎn)180°，可以同時(shí)打兩個(gè)不同角度的爆破眼；鉆桿長度2875mm；鉆孔深度2530mm；鉆孔直徑43mm；鉆眼速度達(dá)到0.8-2.0m/min。在北大巷巖石硬度達(dá)到f8的情況下打一個(gè)2.5m深的爆破眼只需要3-4分鐘左右，具有沖擊力強(qiáng)、打眼速度快的優(yōu)勢(shì)。

該條作業(yè)線的配套主要是挖掘裝載機(jī)、二運(yùn)皮帶、移動(dòng)梭車、垂直裝載皮帶等裝備形成的儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)。具體配套方案如下：

①對(duì)挖掘裝載機(jī)的一運(yùn)溜子落煤高度和長度進(jìn)行改造，使其適合后掛二運(yùn)皮帶。②將挖掘裝載機(jī)與移動(dòng)梭式礦車通過二運(yùn)皮帶進(jìn)行搭接組合，二運(yùn)皮帶長度設(shè)計(jì)為18.9m，在第一節(jié)梭車護(hù)幫板兩側(cè)安裝焊接導(dǎo)軌，將二運(yùn)皮帶一端連接在挖掘裝載機(jī)后面，一端搭接在第一節(jié)梭車上方，使二運(yùn)皮帶可以隨挖掘裝載機(jī)的進(jìn)退在第一節(jié)梭車上自由滑動(dòng)，有效滑動(dòng)距離8m。③挖掘裝載機(jī)、二運(yùn)皮帶和三節(jié)梭車依次搭接，第三節(jié)梭車再搭接在一條垂直皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)上。三節(jié)梭車和垂直轉(zhuǎn)載皮帶均靠巷道的左幫布置，右?guī)土礓佋O(shè)軌道車場(chǎng)，長度約40m，用來存一列空車。這樣，爆破后矸石由挖掘裝載機(jī)扒裝到二運(yùn)皮帶上，由二運(yùn)皮帶卸載到第一節(jié)梭車，第一節(jié)梭車啟動(dòng)時(shí)采用點(diǎn)動(dòng)的方式，以保證裝滿，然后再轉(zhuǎn)運(yùn)第二、第三節(jié)梭車，最后由垂直皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)將矸石依次卸到由電機(jī)車牽引的礦車?yán)?，?shí)現(xiàn)了連續(xù)高效裝運(yùn)。

4 創(chuàng)新點(diǎn)

①首次采用了液壓鉆車、挖掘式裝載機(jī)與移動(dòng)梭車相配套的機(jī)械化作業(yè)方式，實(shí)現(xiàn)了打眼爆破——扒裝——轉(zhuǎn)載——運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)流水線高效作業(yè)，提高了機(jī)械化程度。②首次采用了“倉儲(chǔ)式”運(yùn)輸方式，緩解了生產(chǎn)和運(yùn)輸壓力。如果礦車因其他原因不能及時(shí)裝矸時(shí)，三節(jié)梭車可儲(chǔ)存35-38m3的矸石，相當(dāng)于45個(gè)礦車的儲(chǔ)存能力，梭車這時(shí)就發(fā)揮了儲(chǔ)存功能，可以起到緩存的作用。所以梭車的使用在一定程度上講也提高了生產(chǎn)效率。

5 達(dá)到的效果

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

所取得的經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在人工費(fèi)用上可以大大降低。按照月進(jìn)120m，-711北大巷總工程量3700m，掘進(jìn)時(shí)間計(jì)算需要30.8個(gè)月；如果采用風(fēng)錘打眼和耙?guī)r機(jī)配套的生產(chǎn)方式，按照平均月進(jìn)80m計(jì)算，需要46.2個(gè)月?？晒?jié)省時(shí)間：46.2-30.8=15.4個(gè)月。

按照日出勤60個(gè)工，每個(gè)工按130元計(jì)算，總共可節(jié)省人工費(fèi)用為：60×130×30×15.4=360.4萬元。

5.2 社會(huì)效益

①開創(chuàng)了國內(nèi)一種新型的快速掘進(jìn)作業(yè)線生產(chǎn)模式，推動(dòng)了我國巖巷快速掘進(jìn)作業(yè)線裝備配套的發(fā)展。②大大提高了生產(chǎn)效率，加快了礦井銜接。③機(jī)械化程度大大提高，降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度。

6 結(jié)束語

隨著礦井開采力度和規(guī)模的加大，礦井的開拓工程也就需要一種更加先進(jìn)、高效的快速掘進(jìn)作業(yè)線，陶二煤礦-711北大巷的實(shí)驗(yàn)成功將提供一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]聶曉飛，閆高峰，宋育剛，張龍.劉豪大斷面煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2013(S2).

作者簡介：

高艷剛（1984-），男，原籍河南南樂人，現(xiàn)籍河北邯鄲人，歷任峰峰礦務(wù)局孫莊礦掘進(jìn)區(qū)工人、邯鄲礦業(yè)集團(tuán)陶二煤礦技術(shù)員、副科長、科長職務(wù)，現(xiàn)任邯鄲礦業(yè)集團(tuán)陶二煤礦技術(shù)科科長。

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