履帶式移動梭車在快速掘進中的應用及改進措施

褚 凱 吳振華 田志超

（臨沂礦業(yè)集團有限責任公司，山東 臨沂 276000）

梭車是煤礦掘進施工中臨時貯存矸石或煤的高效暫存設備，特別在高效掘進中，可大量臨時存儲矸石。ST8-L履帶式移動梭車由于運行靈活、裝卸速度快、故障率低，尤其適于迎頭綜掘機截割煤（巖）施工與梭車后方幫部支護平行作業(yè)。實踐證明，ST8-L履帶式移動梭車適用于近水平巷道快速掘進施工，大大提高了掘進效率。

1 工程概況

1.1 地質(zhì)概況

新驛煤礦五采區(qū)為主采區(qū)，主采3上1和3上2煤層。3上2煤層位于山西組中上部，煤層厚度0.25～1.85m，平均厚度1.26m；3上2煤層上距3上1煤層平均3.59m，煤層厚度0.9～3.7m，平均為2.2m，中西部與3上1煤層合并，合并區(qū)煤層平均厚度1.4m。部分含有夾石，巖性為泥巖、炭質(zhì)泥巖、粉砂巖。頂板主要為泥巖、粉砂巖，少數(shù)為細砂巖；底板主要為泥巖、粉砂巖，部分有炭質(zhì)泥巖、泥巖偽底。

1.2 巷道斷面及支護

1520軌道順槽為滿足工作面進風、行人、運輸管線敷設的需要，巷道設計長度為915m。巷道為矩形斷面，巷道凈寬3.8m，凈高為2.5m，斷面積為9.59m2。巷道采用錨網(wǎng)索進行支護。巷道頂部錨桿采用規(guī)格為Φ20×2100mm的左旋無縱肋螺紋鋼錨桿，兩幫采用規(guī)格為Φ18×1680mm的全螺紋錨桿。頂部錨桿間排距950×1100mm，兩幫錨桿間排距1000×1100mm。每3m支護一組錨索，一組兩根。

圖1 支護設計圖

1.3 水文地質(zhì)情況

3上1煤層頂?shù)装迳皫r為一弱含水層，是本工作面主要充水水源。受裂隙及構造發(fā)育程度控制，不同地段存在明顯的差異，屬于靜儲量水，隨掘進揭露的裂隙涌出，可自行疏干至相應標高。掘進過程中出水量約0～5m3/h。

2 移動梭車的應用

1520軌順及附屬硐室均采用EBZ160型綜掘機掘進，綜掘機后跟ST8-L型履帶移動式梭車、DSJ80/40/2×55型皮帶運輸機運輸。掘進機進行割巖時，矸石通過綜掘機一運轉(zhuǎn)載至移動梭車轉(zhuǎn)載皮帶，進入梭車儲矸倉，等矸石將要溢出倉外時，開動梭車刮板輸送機一小段距離，逐次進行，將移動矸石倉裝滿。等梭車矸石倉都裝滿時，移動梭車至皮帶機尾處，將矸石卸載在皮帶上，利用皮帶將矸石運走。

ST8-L履帶移動梭車采用電動全液壓傳動，無線遙控操縱，行走部分和刮板輸送機構由整機配備的液壓系統(tǒng)控制，履帶行走機構采用大扭矩行走馬達驅(qū)動，刮板輸送機構由雙運輸馬達驅(qū)動。

表1 無線遙控履帶梭車技術參數(shù)

3 施工工藝及勞動組織

3.1 施工工藝

1520軌道順槽采用EBZ160型掘進機截割破煤（巖），綜掘機截割時，利用移動式梭車暫時存儲矸石，此時可在梭車至皮帶尾部之間進行幫部支護。待移動式梭車裝滿后，將煤（巖）卸載至DSJ80/40/2×55可伸縮皮帶上，最終運至五采上部煤倉。綜掘機截割一個循環(huán)完畢后，綜掘機退至迎頭以外不小于5m處（截割頭落地、閉鎖），工作面掛網(wǎng)、打錨桿（索）進行臨時支護、永久支護。此工藝可實現(xiàn)迎頭綜掘機截割煤（巖），在梭車至皮帶尾之間的空間進行幫部支護，實現(xiàn)了破煤（巖）、裝煤（巖）、幫部支護平行作業(yè)。

一個循環(huán)內(nèi)，移動矸石倉需要卸矸石兩次，每次卸矸石時間為15min。一個小班出矸時間是2～2.5h?，F(xiàn)在迎頭正規(guī)循環(huán)作業(yè)，一個大班為14個循環(huán)，每個循環(huán)進尺為1.1m，平均一個大班進尺15m。

3.2 勞動組織

工作面在掘進期間，采用“三八”制作業(yè)。兩班半生產(chǎn)，半班檢修。共配置52人，除綜掘機、梭車進行單人單機外，打眼支護配備6人，專門安排一人緊盯梭車電纜和梭車與綜掘機、皮帶搭接時綜合管理。

4 移動式梭車在快速掘進中的優(yōu)勢和存在問題

4.1 移動式梭車矸石倉在快速掘進中的優(yōu)勢

（1）出矸時移動式梭車起到一個過渡作用，綜掘機截割完畢后，迎頭采用兩部錨桿鉆機和一部幫錨桿鉆機支護頂幫，幫部只施工肩部一根錨桿，待綜掘機進行下一循環(huán)截割時，可在移動式梭車后方進行幫部支護，能夠?qū)崿F(xiàn)破巖、裝巖、支護多工序平行作業(yè)，最大限度保證快速高效施工。

（2）實現(xiàn)破煤（巖）、裝煤（巖）、運煤（巖）、支護機械化施工，減少工作面人員勞動強度，提高效率。

4.2 存在問題

（1）下山施工受水影響較大，底板泥巖遇水膨脹泥化，對施工影響較大。

（2）梭車額定滿載量為8t，實際正常運行裝載量為7t左右。一個循環(huán)卸車次數(shù)較多。

（3）巷道角度超過10°后，梭車轉(zhuǎn)載皮帶角度變大，運輸煤（矸）困難。比較適合近水平巷道。

5 改進措施

（1）施工現(xiàn)場加強排水管理工作，減小水對施工的影響。

（2）優(yōu)化生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)頂部幫部支護平行作業(yè)。

（3）增大梭車容量，將梭車吊在頂板上，利用單軌吊機車進行驅(qū)動。以減小底板對梭車運行的影響。