煤礦用挖掘式轉載機在瓦斯突出礦井中的應用研究

李朋威

摘要：在礦井建設中，機械化作業線的配套無疑處于非常重要的地位。在前幾年主要施工的低瓦斯礦井巖巷施工中，耙斗式裝巖機得到了普遍應用，也取得了很好的技術經濟效果。隨著瓦斯礦井施工的增多，安全管理更加嚴格，耙斗式裝巖機越來越受到限制。作為替代者，煤礦用挖掘式裝載機開始進入應用。趙固二礦西軌道底抽巷應用煤礦用挖掘式裝載機配合二運電動滾筒皮帶機、伸縮帶式輸送機及排矸巷矸石倉中轉站，為巖巷快速掘進的施工工藝及施工設備的配套積累了寶貴的現場經驗，取得了很不錯的技術經濟效果。

關鍵詞：煤礦;挖掘式轉載機;瓦斯突出;礦井;應用

1工程概況

西軌道底抽巷設計長度為2051m，巷道平均坡度-5°，2019年7月，已掘進至通尺1973m處，剩余78米掘進到位;西軌道底抽巷及鉆場掘進斷面為直墻半圓拱，掘進斷面規格為寬×高=5320×4150mm，直墻高度1490mm，面積為19.04m2。西軌道底抽巷掘進地層位于二疊系下統山西組下部砂質泥巖、泥巖、L9灰巖中，該區域砂質泥巖、泥巖平均走向180°，傾向270°，沿掘進方向巖層傾角平均為5°。該條巷道主要擔負礦井西翼瓦斯抽采任務。

2煤礦用挖掘式轉載機在瓦斯突出礦井中的應用

2.1施工工藝流程

掘進工作面施工流程：循環進尺1.6m，每班一個循環，兩循環一支護。工藝流程：交接班→安全確認→引中腰線→畫巷道輪廓線→打上部眼→安裝迎面墻防護裝置→出矸→打下部眼→拆除迎面墻防護裝置、防護挖掘式裝載機→檢查甲烷濃度→下部眼裝藥、連線→檢查甲烷濃度→跟班隊長炮前匯報、站崗、爆破→檢查甲烷濃度、驗炮→上部眼裝藥、連線→檢查甲烷濃度→跟班隊長炮前匯報、站崗、爆破→檢查甲烷濃度、驗炮→敲幫問頂→噴漿→竄前探梁（褙緊褙牢）→鋪網、打錨桿、錨索，依次循環。

2.2裝載與運輸

1）矸石運輸方式

矸石通過挖掘式裝載機裝巖→西軌道底抽巷帶式輸送機及刮板輸送機→排矸巷帶式輸送機→排矸巷矸倉裝車→軌道大巷→副井底→地面。

西軌道底抽巷輸送機安裝在巷道右幫位置（面向迎頭），采用地錨固定在巷道底板。在輸送機需要行人位置安設過橋，供人員跨越帶式輸送機時使用。輸送機起吊有人員通過時，下部必須按要求安設防護網，防止矸石墜落。

2）材料運輸方式

輔助運輸采用軌道運輸方式。軌道大巷采用蓄電池機車及無極繩絞車牽引礦車、平板車等運送（出）物料，西軌道大巷、西軌道底抽巷均采用無極繩絞車牽引礦車、平板車等運送（出）物料至西軌道底抽巷車場后由調度絞車牽引礦車、平板車等運送（出）物料至工作地點。

材料及設備運輸路線：副井底→軌道大巷→西軌道大巷→西四橫貫車場→西軌道底抽巷→西軌道底抽巷車場，之后由調度絞車將物料運至施工地點。

2.3爆破作業

1）炸藥為三級礦用乳化炸藥（φ32×220mm），雷管使用煤礦許用8號毫秒延期電雷管，最后一段延期不得超過130ms。使用三段電雷管，正向裝藥，串聯連線。

2）根據巖石硬度布置周邊眼間距：軟巖石應取300～400mm，光爆層厚度不大于600mm，周邊眼應布置在輪廓線內沿50mm以內，炮眼間排距誤差不超過40mm。

3）鉆眼時，嚴格掌握炮眼方向，先在巷道中心鉆出一個中心眼，插入一根標桿，作為其它炮眼的定向標志，確保鉆出的周邊眼平直。

4）周邊眼采用空氣柱裝藥工藝。周邊眼裝藥時，必須將藥卷送至眼底，使用炮泥封孔前，先用一根棉線繩拴住一卷充好水的水炮泥一端，將水炮泥送入孔內300mm，然后一手拉住棉線繩不動，一手用粘土炮泥將眼孔封實，保證封泥長度800mm。封孔使用的炮泥必須保證柔軟和粘度，確保封孔效果密封不透氣，嚴禁使用硬化（水份散失）的炮泥。

2.4 ZWY-150/55L型煤礦用挖掘式裝載機使用與操作

（1）打開電源總開關。（2）啟動電機。（3）待10秒啟動完成后才能帶壓力使用。停機4小時以上要讓泵空運轉5～10分鐘，才能帶壓力工作。（4）將運輸槽鏟板降至地面。（5）操縱機器向前推進，把石料聚攏，同時把地面推平。（6）確認轉載車輛進入本機的卸載部位后把手柄扳至輸送正轉。（7）操縱先導閥依次讓大臂抬起、小臂伸出、把鏟斗放至與小臂約成一線的位置，然后將大臂放下、小臂收回（同時使大臂上下微動），即可將石料扒進運輸槽。轉動回轉臂可在較大的范圍內扒取，根據石料的遠近不同適當收放鏟斗將有利于扒取。在扒取過程中一般不應將各臂運動到極限位置，以避免經常過渡沖擊，縮短機器的使用壽命。同時可避免因過載閥經常溢流而產生油溫過高的現象。特別要注意不準使鏟斗直接撞擊運輸槽，否則將造成槽體嚴重變形。

3效果評價

煤礦用挖掘式裝載機在趙固二礦西軌道底抽巷施工中取得較好的技術經濟效果。總結經驗的同時，有以下幾點體會：1、與傳統P-90B耙斗式裝巖機出矸能力為95m3/h-104m3/h，ZWY-150/55L型煤礦用挖掘式裝載機的出矸能力為150m3/h，明顯比耙斗式裝巖機大，完全可作為耙斗式裝巖機的替代者。2、煤礦用挖掘式裝載機還可起到輔助頂板和迎頭工作面敲幫問頂的工作，比傳統的人工方式，更安全更高效，清理浮砰更徹底。3、此套挖掘式裝載機后配合可伸縮二運皮帶機，減少設備拉機尾次數，成套的機械化作業線為快速掘進夯實了可靠的硬件基礎。4、高效、適用的機械化作業線，并不會一定就能帶來好的進尺，需要管理的支撐，從設備操作、保養、維修、配件供應到勞動組織一整套的高水平管理的支撐。

結語

與刮板輸送機配合使用在巷道開口、短距離巷道、煤巷掘進等作業中，由于系統簡單、機動靈活，為施工帶來很大方便。但由于刮板輸送機在較堅硬巖巷中使用時，故障率高、磨損嚴重，限制了該作業線的使用范圍。趙固二礦西軌道底抽巷在掘進過程中使用ZWY-150/55L型煤礦用挖掘式裝載機配合二運電動滾筒帶式輸送機、伸縮帶式送機以及排矸巷矸倉，確保工作面出矸不受外界因素影響，為巖巷工作面快速掘進積累了寶貴經驗;另外，煤礦用挖掘式裝載機還可起到輔助頂板和迎頭工作面敲幫問頂的工作，比傳統的人工方式，更安全更高效，清理浮砰更徹底，巷道安全生產標準化得到進一步的提升。總之，煤礦用挖掘式裝載機在巖巷快速掘進中具有較高的推廣價值。

參考文獻

[1]成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2002.