丁集煤礦巷修機械化的應(yīng)用效果

劉世陽

【摘? 要】丁集煤礦作為淮南礦業(yè)集團的主力礦井，產(chǎn)量高任務(wù)重，由于開采深度很深，巷道維護工作量很大，單純依靠人力巷修難度大且不安全，因此必須引入多功能巷修機、液壓挖掘機等機械設(shè)備，更好的做好巷道修護工作。

【關(guān)鍵詞】巷修;機械化;挖掘機

1丁集煤礦機械化巷修情況

丁集煤礦一水平標高為-826m，具有埋藏深、地壓大，巷道變形速度快的特點。巷道底鼓、頂板下沉、兩幫收斂、棚梁反折、棚腿失穩(wěn)等現(xiàn)象顯著。巷道維護困難，修護工程量大，嚴重制約了礦井的安全生產(chǎn)。鑒于此，丁集煤礦大力進行巷修機械化的實踐，推廣使用多功能巷修機對系統(tǒng)大巷進行挑頂、刷幫、挖底、支護修復(fù);推廣使用挖掘機對采煤工作面兩巷進行挖底、刷幫。

2多功能巷修機在巷道修護中的應(yīng)用

在深井中，賦存于厚層軟巖及復(fù)合巖層中的巷道受附近巷道布置、層位選擇及采動壓力的影響，常常發(fā)生底鼓、頂板下沉、兩幫收斂，造成支護結(jié)構(gòu)破壞，影響安全使用。自2012年以來，丁集煤礦利用HXYL-120/90型多功能巷修機在系統(tǒng)巷道累計修護架棚巷道743m，平均月進尺48.5m，平均日進尺1.6m。

2.1多功能巷修機結(jié)構(gòu)特點

HXYL-120/90煤礦用巷修機由機架組件、行走部、反鏟破碎裝置、運輸部、鏟板組件、錨桿機總成、駕駛室、后支撐、防護罩、附件（油缸銷軸等）、電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)及水系統(tǒng)等部分組成，采用電動全液壓控制，具有行走、破碎、挖掘、裝載、輸送及錨桿支護的功能，實現(xiàn)破、裝、運、支的一體化作業(yè)。整機外形尺寸長×寬×高為： 9.5m×2.74m×2.96m，整機重36.5t。最大不可拆件（機架組件）重量5.5t，尺寸4580mm×1250mm×1600mm。整機高度、寬度較大，主要在系統(tǒng)大巷應(yīng)用。

2.2多功能巷修機使用工藝

HXYL-120/90煤礦用巷修機采用液壓破碎錘破碎收斂的圍巖矸石，采用履帶推進鏟取矸石，通過挖斗將矸石扒進自身的刮板輸送機，輸送機從卸料端將矸石卸入膠帶機或其他轉(zhuǎn)載設(shè)備上，然后通過錨桿機總成對刷挖完成的巷道進行錨桿、錨索支護，完成巷道的挑頂、擴幫、挖底及支護，還可利用反鏟挖掘臂扒取遠處的矸石清理巷道。

2.3 多功能巷修機的優(yōu)缺點

多功能巷修機的優(yōu)點：①勞動效率高。人工巷修單茬作業(yè)每月單進26m，采用該設(shè)備單進達48.5m，單進是人工巷修的1.87倍，工效是人工的3.4倍。②安全系數(shù)高。與人工相比，實現(xiàn)了遠距離挑頂、刷幫、挖底、清理，避免施工人員近距離與巷道圍巖接觸，且作業(yè)速度快，縮短了空頂時間，降低了勞動強度，提高了安全系數(shù)。③適應(yīng)性好 破碎硬巖能力高。多功能巷修機適應(yīng)各種支護類型的巷道，功能齊全，功率較大，其配備的高性能液壓沖擊錘破巖能力高，具有較強的硬巖破碎能力。

多功能巷修機的缺點：因設(shè)備功能較多，不同功能的模塊也多，造成設(shè)備體積龐大，高度較高，在小斷面的巷道中使用受到限制，同時因功能較多，導致個別功能弱化，如施工錨桿的操作臂少。

3液壓挖裝機在采煤工作面兩巷挖底中的應(yīng)用

采煤工作面兩巷受超前動壓影響，常常底鼓嚴重，造成工作面上下端頭通風斷面不能滿足要求、行人通道不暢通、出煤設(shè)備的使用受到影響。隨著工作面的推進，需要持續(xù)進行挖底，局部需要刷幫，特別是在深部礦井中，動壓影響尤為顯著。自2015年以來，丁集煤礦利用MWD5.1/0.13L礦用液壓挖掘機在工作面兩巷動壓影響區(qū)挖底、刷幫累計超過8000m。

3.1兩巷用液壓挖裝機的結(jié)構(gòu)特點

MWD5.1/0.13L礦用液壓挖掘機主要由工作機構(gòu)、底盤總成、液壓系統(tǒng)、動力部分、電氣系統(tǒng)等6 部分組成。結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小，工作臂可以沿車身軸線旋轉(zhuǎn)，可以滿足挖掘、側(cè)掏、翻轉(zhuǎn)、破巖、裝車等各項動作要求，實現(xiàn)挖掘毛水溝、挖底、破巖、清理浮煤、清理膠帶機底部、平整巷道等多種功能。適用于斷面為2.0m×2.0m以上的中小型巷道。所裝載的礦巖堅固性系數(shù)f不大于12，松散密度不大于1.8t/m，礦巖塊度最大不超過500mm。巷道坡度不大于25%。 整機外形尺寸長×寬×高為： 6.0m×1.2m×1.7m，整機重6.5t，整機尺寸小，適用于兩巷受動壓影響區(qū)域的挖底、刷幫、清理等工作。

3.2兩巷用挖裝機使用工藝

進行挖掘作業(yè)時，挖裝機和膠帶運輸機、刮板運輸機配合使用。巖性較軟時，直接使用挖裝機的鏟斗進行挖掘，挖掘出的矸石通過刮板運輸機運進工作面，或者直接把矸石裝上出煤運輸膠帶;巖性較硬時，把鏟斗卸下，安裝破碎錘，破矸后用鏟斗出矸。進行膠帶運輸機下挖底作業(yè)時，先挖膠帶運輸機旁部分，使挖裝機停放地點的高度降下去，再操作挖掘臂旋轉(zhuǎn)進行側(cè)向挖掘。進行刷幫作業(yè)時，工藝類似。

3.3兩巷用挖裝機的優(yōu)缺點

優(yōu)點是兩巷采用挖裝機作業(yè)，和人工風鎬挖掘相比，勞動強度得到了降低，勞動效率得到了提高，安全狀況得到了改善。破碎錘和鏟斗可替換使用，挖掘臂可90度旋轉(zhuǎn)，設(shè)備的適應(yīng)性較好。缺點是挖裝機的挖掘臂的油管及接頭裸露，作業(yè)時容易受到撞擊，挖底遇硬巖時，要把鏟斗更換成破碎錘，需要進一步改進。

4高效底錨鉆機在地壓治理中的應(yīng)用

在巷道底鼓的治理中，底板錨注孔的施工是最關(guān)鍵的一環(huán)，丁集煤礦采用高效ZQJJ120/2.3架柱支撐式底錨鉆機在主要系統(tǒng)大巷進行底板鉆孔錨注作業(yè)，取得了良好的效果。

4.1高效底錨鉆機特點

ZQJJ120/2.3架柱支撐式底錨鉆機采用壓縮空氣為源動力，安全性好，適用性強，排渣方便。其結(jié)構(gòu)緊湊，多路輸出動力，可同時操縱鉆機、支架支腿和推進機構(gòu)，操作方便，安全可靠，便于維護。整機尺寸長×高×寬為2.5m×0.8m×2.025m，占用空間小;機重22kg，挪移方便;螺栓鉆桿推進，排渣快捷。

4.2底板錨注工藝

對底板挖底、施工地坪后先淺部注漿，淺孔注漿24h后，再施工深眼，安裝錨索和注漿管，進行深孔注漿。深孔注漿養(yǎng)護48h后，配合使用工字鋼形成底板錨索梁，對巷道底板進行加固，形成底鼓治理的錨注支護體系。丁集煤礦采用ZQJJ120/2. 3架柱支撐式底錨鉆機，先后對幾條主要系統(tǒng)大巷的底板進行了治理，施工速度快，平均每臺鉆機8h可施工10根錨索，治理效果顯著。

4.2高效架柱支撐式底錨鉆機的優(yōu)缺點

架柱支撐式底錨鉆機尺寸小，重量輕，排渣速度快，施工速度快，具有較好的適應(yīng)性。同時因重 量較輕，作業(yè)前要加強穩(wěn)機管理，施工底板鉆孔過程中，當扭矩輸出較大時，要注意觀察鉆機的穩(wěn)定性，防止歪倒傷人。

5結(jié)束語

巷道修護是一項復(fù)雜的技術(shù)，復(fù)雜的巷修條件需要巷修機械化程度的提高，以更安全、更高效實現(xiàn)安全生產(chǎn)。丁集煤礦埋藏深、地壓大、條件復(fù)雜，巷道礦壓顯現(xiàn)劇烈，在巷修的機械化方面不斷探索和實踐，取得了良好的施工效果和經(jīng)濟效益。隨著礦井開采深度的增加，礦壓顯現(xiàn)會越來越劇烈，巷修施工的機械化程度需要進一步提高，巷修設(shè)備需要進一步改進，巷修技術(shù)需要進一步優(yōu)化。

參考文獻

[1]張農(nóng).巷道滯后注漿圍巖控制理論與實踐[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2004.

[2]徐永忻.采礦學[M]徐州： 中國礦業(yè)大學出版社，2003.