快掘工作面的建設(shè)現(xiàn)狀

田 震

（山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司賀西煤礦，山西 柳林 033300）

相對(duì)于采煤設(shè)備發(fā)展而言，掘進(jìn)設(shè)備發(fā)展相對(duì)滯后，從而導(dǎo)致礦井普遍面臨采掘接替緊張局面[1-2]?，F(xiàn)階段礦井使用的綜掘機(jī)僅實(shí)現(xiàn)機(jī)械化截割、運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中支護(hù)環(huán)節(jié)占用大量的掘進(jìn)時(shí)間，已無(wú)發(fā)滿足礦井高效生產(chǎn)需要[3-4]。掘錨機(jī)若能實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、支護(hù)同步開(kāi)展，巷道掘進(jìn)效率可大幅提升。2417材料巷通過(guò)采用錨掘機(jī)實(shí)現(xiàn)了巷道快速掘進(jìn)，文中就對(duì)2417材料巷快速掘進(jìn)過(guò)程中掘錨機(jī)使用情況以及存在問(wèn)題進(jìn)行了分析，以期能更好地促進(jìn)巷道掘進(jìn)工作開(kāi)展。

1 工作面簡(jiǎn)介

2417材料巷沿4號(hào)煤層底板掘進(jìn)，巷道全長(zhǎng)1 361 m，掘?qū)挕辆蚋?5 m×3.2 m。4號(hào)煤厚度為4.25 m，傾角3°～7°，平均5°，賦存穩(wěn)定，容重1.39 t/m3。具體4號(hào)煤層頂?shù)装鍘r性參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 煤層頂?shù)装迩闆r

根據(jù)周邊巷道揭露地質(zhì)情況，預(yù)計(jì)在2417材料巷掘進(jìn)過(guò)程中揭露斷層，具體揭露的斷層參數(shù)見(jiàn)表2所示。

表2 2417材料巷掘進(jìn)過(guò)程中預(yù)計(jì)揭露斷層參數(shù)

2 掘錨機(jī)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用情況分析

2.1 掘錨機(jī)結(jié)構(gòu)

掘錨機(jī)是現(xiàn)階段巷道快速掘進(jìn)最為常用設(shè)備，能夠一次性掘進(jìn)寬度4.5~6.0 m、高度3~5 m煤巷。掘錨機(jī)具備有自動(dòng)化水平高、集約高效優(yōu)點(diǎn)，能夠一次性完成全斷面巷道截割、裝載、支護(hù)及運(yùn)輸?shù)裙ぷ鳌?417材料巷具體使用的錨掘機(jī)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3所示。錨掘機(jī)結(jié)構(gòu)包括有電氣系統(tǒng)（電控箱、電氣回路等）、液壓系統(tǒng)（液壓泵站、液壓操作系統(tǒng)及液壓回路）等，并基于自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)錨掘機(jī)電電氣、液壓系統(tǒng)間協(xié)同控制。

表3 2417材料巷具體使用的錨掘機(jī)技術(shù)參數(shù)

2.2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用分析

2.2.1 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

2417材料巷使用掘錨機(jī)后，平均日進(jìn)尺20~25 m，月進(jìn)尺最高達(dá)到650 m，實(shí)現(xiàn)掘、支、工序平行，大幅提升掘進(jìn)效率。具體掘錨機(jī)與綜掘機(jī)掘進(jìn)進(jìn)尺對(duì)比情況見(jiàn)下頁(yè)圖1所示。

圖1 掘錨機(jī)與綜掘機(jī)掘進(jìn)進(jìn)尺對(duì)比圖

2.2.2 生產(chǎn)中的優(yōu)點(diǎn)

1）掘進(jìn)速度快。使用傳統(tǒng)綜掘機(jī)日進(jìn)尺只能達(dá)到12 m（3個(gè)班），使用快速掘錨機(jī)日進(jìn)尺可達(dá)20 m（2個(gè)班）左右，單日進(jìn)尺最高達(dá)到25 m。

2）成巷效果好。由于采用機(jī)械化臨時(shí)支護(hù)，實(shí)現(xiàn)掘錨同步，提高巷道支護(hù)效率，提高巷道成型效果。

3）減少作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度。原支護(hù)人員采用手持錨桿機(jī)作業(yè)，打錨桿時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)繁重。使用快速掘錨機(jī)后，取消人工重復(fù)工作面臨時(shí)支護(hù)，減少無(wú)用重復(fù)作業(yè)；采用錨桿臺(tái)車作業(yè)，可大大減少作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

4）改善作業(yè)環(huán)境。提高作業(yè)人員安全系數(shù)?？焖倬蝈^機(jī)配備臨時(shí)支護(hù)，減少工作面空頂作業(yè)時(shí)間，提高作業(yè)人員安全系數(shù)。

5）掘錨同步。掘進(jìn)與錨護(hù)平行高效作業(yè)，互不影響；滑移式鉆臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效適應(yīng)不同間排距錨桿支護(hù)要求。

6）超前探放。機(jī)載超前探測(cè)和疏放鉆機(jī)，真正實(shí)現(xiàn)《煤礦安全規(guī)程》中有掘必探的要求。

7）除塵效果顯著。采用泡沫除塵系統(tǒng)，粉塵區(qū)域與操作人員物理隔離，高效除塵，保障人員職業(yè)健康。

2.3 生產(chǎn)中存在問(wèn)題及解決措施

2.3.1 存在問(wèn)題分析

1）探放水鉆機(jī)與掘錨機(jī)進(jìn)尺不相適應(yīng)，速度慢，出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象；現(xiàn)對(duì)探放水鉆機(jī)的問(wèn)題通過(guò)整改，臨時(shí)性解決，但在下個(gè)面需要進(jìn)行改進(jìn)。

2）錨桿鉆桿強(qiáng)度不夠，斷桿、卡桿現(xiàn)象嚴(yán)重，同時(shí)拆卸困難。

3）鋼帶孔眼小，需要加長(zhǎng)孔眼長(zhǎng)度，方便對(duì)孔。

4）爬爪電機(jī)離地面近，電機(jī)不防水，需要防范。

5）設(shè)備兩側(cè)空間窄，備料困難，備料最起碼需要1 h。

6）1號(hào)、2號(hào)機(jī)電纜、水管吊掛需要做防護(hù)解決方案，不能拖地。

7）綜掘機(jī)二運(yùn)重量過(guò)重，皮帶機(jī)尾安裝的二運(yùn)跑道承重量不足，容易發(fā)生變形，造成二運(yùn)位移時(shí)脫離跑道。

2.3.2 問(wèn)題解決措施

1）探放水解決措施。出井更換馬達(dá)、夾持器等完善退桿系統(tǒng)；探放水鉆桿長(zhǎng)度由800 mm更換為1 000 mm，同時(shí)鉆頭應(yīng)與長(zhǎng)鉆桿相匹配。

2）針對(duì)圍巖支護(hù)存在錨桿鉆桿強(qiáng)度低、斷桿、卡桿以及鋼帶孔眼小問(wèn)題，可通過(guò)供應(yīng)科改進(jìn)支護(hù)材料質(zhì)量與尺寸實(shí)現(xiàn)。

3）爬爪電機(jī)處積水必須及時(shí)抽排，能否更換一個(gè)防水等級(jí)高的電機(jī)，需與中國(guó)鐵建溝通。

4）掘錨機(jī)滾筒為5 m，機(jī)身兩側(cè)行人距離窄，進(jìn)料困難及設(shè)備運(yùn)行時(shí)人員不安全，可在下個(gè)掘進(jìn)工作面將截割滾筒加長(zhǎng)（5.2~5.4 m）。

5）1號(hào)、2號(hào)機(jī)電纜和水管吊掛，重新布線，并盡量取消660 V電纜。

6）對(duì)二運(yùn)配重問(wèn)題，具體采取下述2個(gè)措施：二運(yùn)加裝防倒油缸；1080皮帶機(jī)尾必須加固，能承受到16 t重的能力。

3 結(jié)論

1）掘錨機(jī)的應(yīng)用對(duì)提高賀西煤礦的巷道掘進(jìn)速度具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前汾西礦業(yè)集團(tuán)乃至山西焦煤集團(tuán)大部分礦井都存在巷道進(jìn)尺較慢的問(wèn)題，掘錨機(jī)在山西焦煤集團(tuán)公司推廣應(yīng)用勢(shì)必可提升礦井巷道掘進(jìn)效率。

2）文中對(duì)2417材料巷掘錨機(jī)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果、應(yīng)用過(guò)程中存在問(wèn)題進(jìn)行了分析，并針對(duì)性提出整改措施，可在一定程度上提升掘錨機(jī)現(xiàn)場(chǎng)使用適應(yīng)性。