軟巖巷道掘進機拐彎快速掘進技術(shù)研究

閆高峰

(潞安環(huán)能股份公司 常村煤礦，山西 長治 046102)

軟巖巷道掘進效率低下是目前礦井面臨的難題，炮掘效率低，機掘效率雖略高，但事故率卻又居高不下，嚴(yán)重制約了掘進效率，同時也影響到了礦井銜接，不利于礦井建設(shè)。尤其是在拐彎施工時，安裝膠帶距離不夠，安裝煤溜出石頭事故率高的情況更為凸顯[1]。本文主要通過對設(shè)備革新和變更施工工藝來提高掘進效率，減少事故影響，減少職工勞動強度，同時確保礦井銜接。

1 工作面概況

2205膠巷反掘膠帶機頭段為軟巖巷道掘進，巖性為砂質(zhì)泥巖，使用機掘機型為EBZ160型懸臂式掘進機，其砂質(zhì)泥巖的巖石硬度系數(shù)小于掘進機機組截齒硬度，滿足機掘條件。機頭段為反掘施工，與2205膠巷材料聯(lián)巷夾角為50°，在反掘膠帶機頭段時,2205膠巷正掘段已施工至回風(fēng)通道，形成通風(fēng)系統(tǒng)，巷道位置關(guān)系如圖1所示。

圖1 巷道位置關(guān)系

2 采取措施

2.1 設(shè)備創(chuàng)新

拐彎施工巖巷時,由于施工距離不滿足安裝80膠帶或簡易膠帶，一般均采用煤溜出煤的方式掘進。但煤溜出石頭時卡鏈、絆鏈、刮板彎曲及連接環(huán)磨損變形等情況增多，煤溜負(fù)荷大，導(dǎo)致煤溜開不起來，配件損耗大，要是檢修跟不上或處理不及時均會造成機電事故，煤溜事故處理起來都需要很大的人工投入，且處理時間長，嚴(yán)重制約著隊組的正常掘進速度。通過技術(shù)創(chuàng)新的手段制作了一種可延伸型電滾筒簡易膠帶，其安裝距離大大縮短，5 m時即可安裝，與煤溜安裝距離一致，可以代替煤溜使用。

該可延伸型電滾筒簡易膠帶由機頭大架、卸載電滾筒、改向電滾筒、中間架、機尾架、機尾靴組成。自制100型機頭大架，使用礦淘汰機電配件11 kW電滾筒兩部，卸載部和改向部各一部，同步運行提供22 kW動力，可滿足掘進100 m。如圖2所示，可延伸型電滾筒簡易膠帶減少了機頭段的中間架，少了儲帶倉，大大縮短了膠帶的安裝距離，安裝、運行均與80膠帶安裝標(biāo)準(zhǔn)一致，職工也便于上手，可縮短新設(shè)備培訓(xùn)時間。

圖2 可延伸型電滾筒簡易膠帶機頭

2.2 優(yōu)化施工工藝

在銳角拐彎掘進時無法帶二運拐彎，一般需要安裝2部40煤溜才可滿足出煤要求。但在技術(shù)革新可延伸電滾筒簡易膠帶的支撐下，可以將煤溜變更成膠帶，同時根據(jù)已掘巷道的位置關(guān)系，采取圖3方式布置膠帶，并將臨時單軌吊道位置布置到3號膠帶上方，確保二運落煤點在3號膠帶上方，即可滿足掛二運掘進，從而提高出煤效率。該膠帶裝置由于無儲帶倉，拖機尾就需要續(xù)接膠帶，拖機尾距離需根據(jù)安裝二運長度決定，為了減少拖機尾次數(shù)需要在滿足加二運條件時及時增加二運數(shù)量，最多增至7節(jié)，即17.5 m，可確保1～2 d拖一次機尾，2人可配合完成，所需要的時間大大縮短，且勞動強度大大降低。

圖3 出煤系統(tǒng)布置

在實現(xiàn)快速掘進的同時，需要滿足人員及設(shè)備安全，在膠帶機頭兩側(cè)，各打設(shè)2根地錨穩(wěn)固膠帶機頭，在每次拖機尾后，在機尾兩側(cè)各打設(shè)1根地錨，控制膠帶回彈。在機頭、機尾旋轉(zhuǎn)部位制作護罩，防止人員受傷。

3 經(jīng)濟效益對比

通過技術(shù)革新項目和施工工藝優(yōu)化，設(shè)備由原先的2部40煤溜變更為1部可延伸型電滾筒簡易膠帶，每日可減少2名清煤工及3名煤溜司機，同時由于減少了清煤、延伸煤溜、事故影響等因素，日進尺由原來的5 m增加至8 m，在施工同類型巷道施工(2201膠巷)期間月事故量為3起，在使用該技術(shù)后實現(xiàn)了零事故，同時降低了人員勞動強度。

針對革新前和革新后一系列數(shù)據(jù)進行總結(jié)分析可得到表1。

變更前數(shù)據(jù)來源于同類型巷道施工(2201膠巷)，同一隊組施工，工作面位于同一采區(qū)，可比性較強。在表1中可以清楚地看到以下結(jié)論：

表1 革新前后綜合數(shù)據(jù)對比

1) 日均工資金額的差距為6 200元，全月則可達到186 000元，隊組總?cè)藬?shù)100人，則人均工資則增加了1 860元。

2) 日進尺提高3 m，全月可增加進尺90 m。

3) 事故率大大下降，由原來的月均3起變成月均0起。

4) 日均所需職工數(shù)量也減少了5人，工效由0.1增加至0.18。

還有一些是數(shù)據(jù)無法體現(xiàn)的，如職工的勞動強度，40煤溜重，需4人才可搬運，且延伸煤溜時工作量及勞動強度要遠(yuǎn)超延伸膠帶，因此無論在經(jīng)濟效益還是社會效益方面均大大提高。

4 結(jié) 語

本文通過技術(shù)革新和優(yōu)化施工工藝，以2205膠巷反掘機頭段為例，為今后相似地質(zhì)條件下拐彎機掘軟巖巷道得出以下結(jié)論：

1) 通過技術(shù)革新制作了可延伸型電滾筒簡易膠帶，可以縮短安裝距離，在拐彎掘進時，代替煤溜使用。

2) 在反掘膠帶機頭段時，可以通過改變施工工藝，減少設(shè)備數(shù)量，降低職工勞動強度，提高工效。

3) 通過經(jīng)濟比較可以得出優(yōu)化前與優(yōu)化后工效、人均工資均有大幅度提升，同時降低了事故率，保證了職工安全。