陽煤集團巖巷普掘快速掘進技術(shù)

范 照

（陽泉煤業(yè)集團 生產(chǎn)技術(shù)部，山西 陽泉045000）

隨著煤礦回采設備的飛速發(fā)展，工作面的回采速度逐年提高。為了保證礦井生產(chǎn)的正常銜接，一個高產(chǎn)高效礦井必須提高巷道的掘進速度。改進掘進裝備，是提升掘進速度的一個最有效手段。隨著掘進機功率的提升，煤巷綜掘的單進水平有了明顯提升。但是，煤礦巖巷普掘的掘進速度一直徘徊不前，并成為制約高產(chǎn)高效礦井產(chǎn)能提升的主要因素。從巖巷普掘工藝的生產(chǎn)環(huán)節(jié)入手，改進各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)設備，實現(xiàn)了煤礦巖石巷道快速掘進。

1 陽煤集團巖巷普掘工藝情況

1.1 巖巷普掘工藝的主要生產(chǎn)流程

巖巷普掘的主要施工流程為：打眼、爆破落巖、排矸、支護、噴漿。

1.2 巖巷普掘作業(yè)使用的主要設備發(fā)展情況

（1）截止2011年底，陽煤集團在巖巷普掘工藝中使用的設備都比較落后，主要設備情況如下：

打眼爆破落巖：現(xiàn)巖巷打眼使用的主要設備為7655和YT－29A型風動鑿巖機。

排矸：現(xiàn)巖巷排矸使用的主要設備為耙?guī)r機和側(cè)卸式裝巖機配礦車。

支護：現(xiàn)煤礦的主要支護方式為錨桿、錨索、網(wǎng)聯(lián)合支護，施工錨桿、錨索的主要設備為MQT－130型錨桿鉆機。

噴漿：陽煤集團現(xiàn)使用的噴漿機主要為PC－8U型潮式混凝土噴漿機。

（2）2012年陽煤集團在巖巷普掘工藝中引進的主要設備

為了有效提高巖巷普掘的單進水平，解決高產(chǎn)高效礦井銜接緊張的局面，2012年陽煤集團引進了大量較先進設備。

引進的主要設備：施工炮眼的液壓鉆車，排矸用的扒渣機配套搭接梭式礦車（移動矸石倉），噴漿用的濕式噴漿機。主要設備參數(shù)見表1、表2、表3、表4。

表1 CMJ17HT型液壓鉆車基本參數(shù)

表2 ZWY－120／45L型煤礦用挖掘式裝載機（扒渣機）基本參數(shù)

mm 2470行走速度／m／s 0.25±5%刮板鏈運輸機構(gòu)形式 雙鏈雙驅(qū)／單鏈單驅(qū)適用巷道坡度 ≤32°總功率／kW 55最大物料通過尺寸（寬×高）／mm 620×740外形尺寸（長×寬×高）／mm 11080×1980×2680適用巷道斷面（寬×高）／m ≥挖取距離／2.8×2.8

表3 SSD25型搭接梭式礦車基本參數(shù)

表4 JPC5U－L型濕式噴漿機基本參數(shù)

2 新、舊設備生產(chǎn)效率的對比

以陽煤集團一礦施工的北翼回風巷為例，巷道為半圓拱形，掘進斷面16.21m2，每循環(huán)平均施工炮眼70個，炮眼深度1.6m，每次放炮循環(huán)進度1.5m，松散系數(shù)按1.6計算，每放一茬炮產(chǎn)生34m3矸石。

2.1 使用舊式設備各工序用時情況

使用的舊式設備主要為：7655型風動鑿巖機、P－60B耙?guī)r機、MQT－130型錨桿鉆機、PC－8U型潮式混凝土噴漿機。

施工炮眼用時：施工70個炮眼，平均用時178min。

排矸：使用P－60B型耙?guī)r機，每個循環(huán)排矸用時200 min。

支護：平均每排頂部施工1.5根Φ17.8mm×6200 mm錨索和7.5根Φ20mm×2200mm錨桿；兩幫各施工1根Φ20mm×2200mm錨桿，平均每排支護用時147min。

噴漿：每小時噴漿3t，每小班噴漿15t。

2.2 新舊設備生產(chǎn)效率對比

施工炮眼效率提高情況：液壓鉆車有兩個鉆臂，并且與氣動鑿巖機相比，鉆速可提高50%～100%。以陽煤集團寺家莊公司施工的中央盤區(qū)膠帶巷為例，液壓鉆車施工70個炮眼平均用時79min，生產(chǎn)效率提高55.62%。

排矸效率提高情況：使用扒渣機出完34m3矸石，平均用時150min，較耙?guī)r機用時少50min，出矸效率提高25%。

噴漿效率提高情況：濕式噴漿機噴漿前需要用水潤管，噴漿后需要洗管，兩個工序用時約40min（潤管10 min，洗管時間30min。正式噴漿后每小時噴漿4.5t，每小班噴漿21t。每個小班濕式噴漿機比潮式噴漿機多噴6t，效率提高40%。

根據(jù)以上較先進設備與舊式設備效率對比，每個循環(huán)平均節(jié)省時間149min。

2.3 掘進速度提高對比

（1）2011年陽煤集團一礦在使用舊式掘進設備的情況下，全年施工北翼回風巷896m，平均月進尺74.67m，最高月進95m，日均進尺2.489m，最高日進尺4.5m。

噴漿情況：日均噴漿成巷5m，月均成巷150m。

（2）2012年5月份開始使用較先進設備，5～10月累計施工進尺548m，平均月進尺91.33m，最高月進尺為112m，日均進尺3.04m，最高日進尺7.5m，掘進速度提高22.31%。

噴漿情況：日均成巷6.5m，月均成巷195m，噴漿效率提高30%。

3 新舊設備其他方面情況對比

巖巷普掘先進設備與舊式設備相比，除了在生產(chǎn)效率方面有較明顯優(yōu)點外，在其他方面也有較明顯的優(yōu)點。

3.1 液壓鉆車與風動鑿巖機的對比

液壓鉆車與氣動鑿巖機相比具有許多優(yōu)越性，輸出功率大，能量利用率高，沖擊力、沖擊速度、沖擊頻率、扭矩、轉(zhuǎn)速、推進力等鑿巖參數(shù)均可調(diào)節(jié)，對巖性變化的適應性更強。減少能量消耗50%～70%，勞動消耗降低20%～30%，噪聲降低15%～25%。保證了安全，避免了誤鉆瞎炮造成的傷亡事故。

3.2 挖掘式裝載機（扒渣機）配合梭式礦車（移動矸倉）與耙?guī)r機配合一般礦車的對比

（1）行走裝置采用履帶式，操作靈活、移動快捷、裝矸范圍大，實現(xiàn)了全斷面裝載，裝矸干凈、無尾工。

（2）扒渣機利用二運裝置，可以和煤溜、皮帶、梭式礦車配套使用，實現(xiàn)裝載運輸連續(xù)作業(yè)。

（3）扒渣機配套的沖擊錘，可以破碎大塊矸石，輔助挖掘水溝，減少放炮環(huán)節(jié)。

（4）扒渣機采用定向耙裝，安全性高，避免了耙?guī)r機鋼絲繩傷人事故，同時可以實現(xiàn)掌頭打眼和外部出矸平行作業(yè)。

（5）移動矸倉儲存矸石量大，最小的達到14m3，最大可達25m3。采用移動矸倉臨時裝矸，實現(xiàn)了運輸連續(xù)作業(yè)，解決了礦車運力不足影響出矸的問題，縮短了排矸時間。

（6）可以實現(xiàn)矸石分裝分運。針對沒有獨立排矸系統(tǒng)的巖巷，采用移動矸倉臨時裝矸，減少了系統(tǒng)環(huán)節(jié)改造工程。

3.3 濕式噴漿機與潮式噴漿機的對比

（1）濕噴機的混凝土輸送采用泵送式，噴射距離達到150m以上，比潮式噴漿機增加100m。

（2）回彈率低。濕噴機回彈率均在10%左右，與潮式噴漿機相比回彈率平均降低20%。

（3）粉塵濃度低。噴漿作業(yè)時粉塵濃度比干式噴漿機降低50%以上，改善了作業(yè)環(huán)境。

（4）濕式噴漿機集攪拌、輸送、噴射于一體，設計合理。除進行巷道噴漿使用外，還可以做為巷道底板鋪底使用。

（5）泵送式濕噴機可以在開拓大巷遠距離作業(yè)，轉(zhuǎn)子式濕噴機可以在采區(qū)準備巷、橫貫等斷面較小的巷道使用。

4 結(jié)語

巖巷普掘使用較先進設備，在生產(chǎn)效率上得到了明顯提高，掘進速度提高22.31%，可以有效地改善高產(chǎn)高效礦井銜接緊張的局面。先進設備除了在生產(chǎn)效率表現(xiàn)較為突出外，在安全生產(chǎn)和改善作業(yè)環(huán)境方面相比舊式設備都有明顯提高。因此，煤礦巖巷普掘使用先進設備，并充分發(fā)揮設備效能，是高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展方向。