新型液壓錨桿鉆車在陽煤一礦的高效應(yīng)用研究

閻小亮

（陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司一礦，山西 陽泉 045008）

引言

為提高綜合機(jī)械化施工程度，充分發(fā)揮機(jī)械化裝備優(yōu)勢，為減少支護(hù)時(shí)間，解決人工臨時(shí)支護(hù)，利用裝備提能和工時(shí)優(yōu)化，降低員工勞動強(qiáng)度，提升大斷面煤巷掘進(jìn)效率，陽煤一礦8305 回風(fēng)巷推廣應(yīng)用了石家莊天地煤機(jī)CMM2-27 型液壓錨桿鉆車。

1 設(shè)備基本參數(shù)

1.1 掘錨機(jī)特點(diǎn)

CMM2-27 煤礦用液壓錨桿鉆車與掘進(jìn)機(jī)配合使用，適用于中低型礦山巷道掘進(jìn)工作面機(jī)械化作業(yè)，煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)工作面支護(hù)作業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)頂、幫同時(shí)支護(hù)、鉆炮孔及探測孔等功能。巷道支護(hù)高度3～5.5 m，支護(hù)寬度4.5～6 m，適應(yīng)巷道工作坡度為±16°。

1.2 設(shè)備特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)（見表1）

表1 液壓錨桿鉆車主要技術(shù)參數(shù)表

2 巷道基本情況

2.1 巷道概況

8305 工作面回風(fēng)巷位于南北翼瓦斯聯(lián)絡(luò)巷以東，三采區(qū)西副巷以西，8304（西部）回采工作面（已回采）以南，8305（西部）工作面低位抽采巷以北。設(shè)計(jì)長度為1 060 m，巷道坡度平均4°，凈寬5.5 m，凈高3.8 m，凈斷面20.9 m3。

2.2 頂板巖性

巷道直接頂為0.6 m 黑色泥巖，基本頂為6.64 m灰色石灰?guī)r。

2.3 支護(hù)形式

采用“W 鋼帶+錨索+補(bǔ)強(qiáng)錨索+經(jīng)緯金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)。鋼帶使用BHW-1040-280-4-5600 的6眼W 鋼帶；排距1 000 mm，間距1 040 mm，每排布置4 根主錨索和2 根補(bǔ)強(qiáng)錨索，補(bǔ)強(qiáng)錨索第一排布置在鋼帶2、4 眼內(nèi)，第二排布置在鋼帶3、5 眼內(nèi)，依次交替布置。主錨索使用Ф21.8 mm×4 200 mm 的錨索,補(bǔ)強(qiáng)錨索使用Ф21.8 mm×6 200 mm 的錨索（斜切頭）,托板使用300 mm×270 mm×14 mm 的可調(diào)心W 型托板+調(diào)心球墊，錨固劑使用MS 雙速23/120型樹脂錨固劑，頂網(wǎng)使用6 500 mm×1 200 mm 的經(jīng)緯金屬網(wǎng)。

采用“錨索+雙層金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)，每排每幫布置4 根錨索，排距1 000 mm，間距從頂板至底板依次為400 mm、1 000 mm、1 000 mm、1 000 mm、500 mm。幫錨索使用Φ17.8 mm×4 200 mm 的錨索，錨索托板使用300 mm×300 mm×12 mm 的拱型托板配合調(diào)心球墊，藥卷使用MS 雙速23/120 型樹脂錨固劑。金屬網(wǎng)雙層布置，雙邊連接。

3 設(shè)備配套和工藝

8305 回風(fēng)巷設(shè)備有EBZ-260 型綜掘機(jī)1 臺，SSJ-800 型皮帶機(jī)3 部，CMM2-27 液壓錨桿鉆車1 部。

掘進(jìn)時(shí)采用綜掘機(jī)進(jìn)行截割、裝載，CMM2-27液壓錨桿鉆車臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)，運(yùn)輸使用皮帶機(jī)出煤。截割完后，先退出掘進(jìn)機(jī)，把液壓錨桿鉆車開進(jìn)煤頭，將已綁好的鋼帶和網(wǎng)抬到鉆車上，使用前支撐機(jī)構(gòu)升起臨時(shí)支護(hù)裝置，使鋼帶緊貼頂板后進(jìn)行支護(hù)。由左右鉆臂先施工頂板范圍內(nèi)錨索眼位，再施工每幫最上2 排錨索，下部幫錨索由錨桿鉆機(jī)施工。

生產(chǎn)班工藝流程：檢查工作面隱患→截割（同時(shí)裝料運(yùn)輸）→停機(jī)→退出間距→敲幫問頂→開進(jìn)液壓錨桿鉆車→打開臨時(shí)支護(hù)→操作鉆臂→ 進(jìn)行永久支護(hù)→進(jìn)入下個工作循環(huán)。

4 進(jìn)展情況及分析

4.1 累計(jì)進(jìn)尺情況

從2 月26 日四點(diǎn)班開始試用，截止4 月25 日，累計(jì)施工58 d，累計(jì)施工451 m，平均日進(jìn)尺7.8 m，最高日進(jìn)10 m。其中日進(jìn)9～10 m 占8%，日進(jìn)7～8 m占84%，其余占8%。

4.2 生產(chǎn)階段情況

前期磨合：2021 年2 月26 日—3 月6 日，掘三隊(duì)一組員工試用液壓錨桿臺車，初期適應(yīng)階段，班進(jìn)尺由2 排提高到3 排。

穩(wěn)固提升：2021 年3 月7 日—4 月26 日，員工操作熟練度提高，班進(jìn)達(dá)4 排以上，日進(jìn)達(dá)8～10 排。

4.3 正常條件進(jìn)尺情況

3 月7 日—4 月25 日，現(xiàn)場無構(gòu)造及其他事故影響，48 d 累計(jì)施工404 m，平均日進(jìn)8.5 m。

4.4 工時(shí)工效

檢修班：07：30—14：30，作業(yè)時(shí)間約7 h。零點(diǎn)班：23：00—9：00，開機(jī)時(shí)間23：30，工作面時(shí)間10 h。中午班：13：00—23：00，開機(jī)時(shí)間14：30，工作面時(shí)間10 h。利用交接班交叉時(shí)段進(jìn)行備料準(zhǔn)備。

現(xiàn)各工序主要用時(shí)見表2；截割用時(shí)（循環(huán)2 排割煤用時(shí)）60 min；退掘進(jìn)機(jī)、進(jìn)液壓錨桿鉆車用時(shí)10～20 min；臨時(shí)支護(hù)用時(shí)10～20 min；單排支護(hù)用時(shí)（成熟階段平均一排支護(hù)用時(shí)）80 min；循環(huán)用時(shí)（一個循環(huán)2 排環(huán)用時(shí)）180 min。

表2 用液壓鉆車單根錨索用時(shí)統(tǒng)計(jì)表

5 應(yīng)用效果分析

5.1 工藝對比

通過和錨桿鉆機(jī)、天巨重工液壓錨桿鉆車工藝進(jìn)行對比分析，比較各項(xiàng)指標(biāo)，綜合評定綜合性能。（見表3）

表3 工藝分析對比表

5.2 液壓錨桿鉆車優(yōu)勢

1）液壓鉆車有前支撐頂鋼帶用作臨時(shí)支護(hù)，改變了原來的人工用單體柱打臨時(shí)支護(hù)的工藝，并且實(shí)現(xiàn)機(jī)械化進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，安全性有較大提升。

2）液壓鉆車實(shí)現(xiàn)機(jī)械化鉆眼，循環(huán)支護(hù)用時(shí)掘進(jìn)效率提升10%。液壓鉆車減少工人們的工作強(qiáng)度，操作方便省力。

3）液壓鉆車注錨索時(shí)扭矩較大，攪拌錨固劑效果較好，不會發(fā)生外露長的問題，提升了施工質(zhì)量。

4）作業(yè)人員操作臺與鉆臂有一定的距離，能有效杜絕在打眼過程中因鉆桿斷折導(dǎo)致的人身傷害事故。同時(shí)，兩部操作臺各配備急停按鈕，遇突發(fā)情況可實(shí)現(xiàn)急停斷電。

5.3 存在問題及建議

5.3.1 存在問題

1）液壓鉆車由液壓油缸提供動力，轉(zhuǎn)速快，扭矩大，液壓鉆車對鉆桿質(zhì)量及人員操作要求較高，否則鉆桿在打鉆過程中就容易損壞。

2）鉆桿座鉆桿插孔容易磨損變形。

5.3.2 其他建議

1）扶釬器有局限性，在打鉆過程中鉆臂無法移動，一旦鉆臂受力偏離，很難回到原位，建議拆除。

2）建議將臨時(shí)支護(hù)前支撐加長，可以一次支護(hù)兩排鋼帶。前支撐下放角度加大，便于往上放鋼帶。

3）推進(jìn)部滑道架較長，導(dǎo)軌油缸行程短，鉆臂伸縮油缸行程短，加長之后一個循環(huán)兩排可以不移動鉆車。

4）液壓鉆車具有拆卸鉆桿的反轉(zhuǎn)功能，實(shí)際使用過程中不能有效拆卸鉆桿套，并且鉆桿損壞較為嚴(yán)重，現(xiàn)狀為依舊使用管鉗拆卸鉆桿，建議改進(jìn)。

5）加油口不是很理想，水的泄壓閥正好在加油口上方，影響加油，建議改進(jìn)。

6）防護(hù)蓋不合理，拆卸鉆車操作手把下面的蓋時(shí)，必須得把座椅，側(cè)蓋都得拆掉才能拆開，建議改進(jìn)。

7）管路暴露在外面太多，易損壞，不好維護(hù)。

8）鉆臂最下方襯板短，容易造成鉆臂變形，建議加長鉆臂最下方襯板長度。人員操作平臺展開后，容易發(fā)生變形，建議改進(jìn)。

6 應(yīng)用效果分析

通過試驗(yàn)分析，液壓鉆車表現(xiàn)出了良好的綜合性能，實(shí)現(xiàn)了臨時(shí)支護(hù)、永久支護(hù)的機(jī)械化作業(yè)，提升了掘進(jìn)裝備機(jī)械化、連續(xù)化水平。隨著新型液壓錨桿在陽煤一礦試用推進(jìn)，日進(jìn)尺提升到8～9 m，掘進(jìn)效率得到提升，并表現(xiàn)了出了安全高效等特點(diǎn)，也具有良好的穩(wěn)定性，取得了可觀的應(yīng)用效果，可以在適用的綜掘工作面進(jìn)行推廣。