綜合機械化掘進作業線的建設

劉 超

（冀中能源峰峰集團辛安礦，河北 邯鄲 056200）

1 引言

辛安礦隸屬冀中能源峰峰集團，原名黃沙礦，由黃沙區和辛安區兩部分組成，兩區以礦井中部F3斷層為界。井田南北走向長8km，東西寬約2.5km，面積15.2807km2。開采方式為地下開采，開采煤層標高+230～-950m，礦井主采煤層為2#煤層，巷道開拓起始階段主要以人工、炮采為主，伴隨著綜采的發展，綜合機械化掘進技術應運而生，為適應煤礦發展的需要[1]，不斷引進先進設備，并加強對引進設備的消化吸收工作，同時積極研發適合我礦地質條件和生產工藝的綜合機械化掘進裝備，經過多年的發展，建設出適合該礦的綜合機械化作 業線。

2 技術裝備選型

2.1 機械化掘進作業線建設構思

破巖采用EBZ-160(A)型掘進機，搭載ZLJ-4機載臨時支護；

裝巖采用橋式轉載機配合可伸縮帶式輸送機，配套可視化遠程智能控制系統；

輔助運輸采用KWGP-60/90D型掘進無極繩牽引普軌卡軌車，配套可視化系統。

1.機載前探梁 2.懸臂式掘進機 3.橋式轉載機 4.可伸縮帶式皮帶

2.2 破巖方式及裝備

我礦巷道掘進主要采用EBZ系列懸臂式掘進機，參數見表1。

表1 EBZ懸臂式掘進機主要技術性能

掘進機配套海德遙控，解決了掘進機司機在操作臺駕駛時勞動強度大、視野受限制、施工安全性差等問題，在惡劣施工環境中，特別是掘進工作面頂板破碎或上山掘進，在截割產生的震動可能引起局部頂板垮落或滾砟的情況下，司機可以在保證視力可及的安全位置，遙控操作掘進機工作，一旦出現頂板垮落、滾砟等意外情況時，不會對司機造成人身傷害，并可以在安全、有效操作距離內，將掘進機駛出危險環境，大大提高操作安全系數。

掘進機搭載ZLJ-4機載臨時支護，代替以往竄管前探梁或點柱加橫梁的臨時支護，機載臨時支護裝配在掘進機的中上部，利用掘進機自身油泵驅動，不干擾掘進機的運動和截割作業，實現了機械化支護作業，降低了職工勞動強度，提高了臨時支護的可操作性及可靠性。

2.3 裝巖方式及裝備

掘進工作面通過掘進機星輪自行裝載至機身刮板輸送機，經橋式轉載機至可伸縮帶式輸送機，帶式輸送機與刮板輸送機相比較具有長運距、大運量、連續輸送、運行可靠等優點[2]，可伸縮帶式輸送機主要用于采煤及掘進工作面運輸，利用儲帶倉機尾可隨工作面的推進延長或縮短，結構緊湊，機架輕巧，拆裝方便。同時為減少后路運轉崗位，引進了可視化遠程智能控制系統，本系統集遠距離監控和控制為一體的多功能控制系統。具有煤位保護，煙霧保護，溫度保護，速度保護，撕帶保護，跑偏保護，機尾跑偏，沿線閉鎖和開車檢測功能，可實現多臺輸送機遠方監控，任何一臺設備都可以顯示全系統設備圖像，及全系統設備運行情況，便于人員及時發現故障輸送機位置。使用采掘運輸可視化控制系統可實現多臺輸送機集中控制功能，一人便可操作多部皮帶，提高了工作效率，為掘進施工提供了人員保障。

2.4 輔助運輸方式及裝備

目前絕大多數礦井掘進工作面輔助運輸仍然依靠調度絞車，掘進工作面受地質構造帶及地層傾角影響，多存在拐線或巷道坡度起伏等現象，需布置多臺調度絞車接力運輸才能滿足工作面運輸需要，運輸戰線長、環節多，占用人員多，運輸效率低，是機電運輸管理的薄弱環節，存在較大的安全隱患。近年來多種新型的煤礦井下輔助運輸設備不斷被應用，如單軌吊車、無極繩絞車、履帶式運輸車等，以取代落后的調度絞車，但每一種運輸設備都有它的優缺點，只有根據不同井巷條件，選擇最合適的運輸方式，才能使最大限度的發揮設備的優越性。

掘進無極繩牽引普軌卡軌車與調度絞車相比，在安全上，由于不脫鉤運輸，有效防止了跑車事故，提高了運輸安全可靠性；有效減少了輔助人員的配置，提高了生產力，減人增效；環節上，設備減少，避免了不安全因素；牽引力大，爬坡能力強；結構簡單，可靠性高，維護量小；無極繩絞車和張緊器合二為一，采用地錨固定，絞車站占用空間小、便于安裝。鋼絲繩的牽引繩和回繩都布置在軌道內，對巷道規格要求較小，通過托繩輪組、壓繩輪和回壓繩輪（外繩導輪）等輪系，可有效的控制鋼絲繩的走向，保證車輛安全運行。卡軌車回繩站布置在軌道內，回繩站裝置移動方便。

3 結語

目前，機械化掘進技術較為成熟，但制約掘進速度的因素還有很多，主要表現在以下三個方面：

1）掘支無法實現平行作業。掘進、支護不能平行作業，在一個掘進循環中，支護時間是掘進時間的兩倍，因而嚴重限制了進尺的提高，雖然有掘錨一體機，但還是無法實現掘支平行作業，未來可主要用過研發巷道大斷面臨時支護，通過提高臨時支護的可靠性及可操作性，實現掘支平行作業。

2）元部件的可靠性仍需不斷提高。盡管國產設備設計參數方面已經達到國外先進機型的標準，但在掘進工作面復雜的地質條件下，例如軸承、油泵、馬達、液壓系統、電機、減速機等元部件的可靠性和壽命仍需攻關研究。

3）輸送機的多樣性有待開發。近年來帶式輸送機不斷發展，電滾筒皮帶、永磁皮帶、機尾自清煤滾筒等應運而生，但無法滿足施工需要，未來輸送機的發展要不僅要在運輸能力、元部件性能和可靠性的方面不斷提升，更要擴大功能，一機多用，如頂皮帶運煤、底皮帶運料，小斷面拐彎皮帶等等。

我國煤礦在機械化掘進方面雖以取得了不錯的進展，但我們與國外先進仍有不小的差距，為不斷提高安全系數及施工質量，提高巷道掘進作業的機械化水平，還需不斷根據現場實際存在問題積極研發相關的配套設備，以期提高煤礦巷道機械化掘進的效率及安全系數，推動我國煤礦生產技術不斷發展。