煤礦大斷面巖巷機(jī)械化作業(yè)線在五陽煤礦的應(yīng)用

王 綱

(潞安集團(tuán) 建設(shè)中心，山西 長治 046204)

1 工程概況

五陽煤礦南嶺風(fēng)井二期工程地質(zhì)條件復(fù)雜，建設(shè)工期要求緊迫，安全施工壓力大，施工作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，為加快開掘速度、確保礦井銜接，井下施工采用履帶式雙臂鑿巖臺(tái)車打眼、防爆側(cè)翻式裝載機(jī)裝巖、DSJ800型膠帶輸送機(jī)輸送矸石、地矸倉儲(chǔ)矸配合耙矸機(jī)裝巖至6 m3吊桶、絞車提升出矸的巖巷機(jī)械化作業(yè)線，在施工作業(yè)中，工人的使用數(shù)量、勞動(dòng)強(qiáng)度均大幅度降低，安全保障、機(jī)械化自動(dòng)化程度、工作效率、月度進(jìn)尺等均大幅度提高。巖巷機(jī)械化作業(yè)線在南嶺回風(fēng)井中央1、2號(hào)回風(fēng)大巷及井底車場巷道進(jìn)行施工，巷道為直墻半圓拱形斷面，凈寬6 m，凈高5 m，掘進(jìn)斷面28.84 m2，采用錨網(wǎng)索噴+梯子梁聯(lián)合支護(hù)，延米使用D22 mm×2 400 mm錨桿21根，D18.96 mm×8 300 mm錨索6根，巖普系數(shù)f=6～8。

2 機(jī)械化作業(yè)線施工工藝

在五陽煤礦擴(kuò)區(qū)二期巷道施工過程中，施工現(xiàn)場利用一期立井井架等配套機(jī)械化作業(yè)線施工二期巷道工程。這樣可以節(jié)約大量基礎(chǔ)投入，大大節(jié)省施工準(zhǔn)備時(shí)間，提高工作效率。施工工藝如下。

2.1 打眼方式

采用CMJ2-18履帶式雙臂全液壓鉆車打眼，鑿巖臺(tái)車總功率79.4 kW，配套3.1 m長D32 mm鉆桿(雙頭開絲)和D38 mm柱齒鉆頭，打眼深度2.7 m，中深孔2次爆破，有效進(jìn)尺2.4～2.5 m。采用楔形掏槽方式，全斷面布置92～95個(gè)鉆眼，每個(gè)鉆孔打眼時(shí)間為80～90 s，加上進(jìn)臺(tái)車及退臺(tái)車的時(shí)間，掘進(jìn)斷面28.84 m2總打眼時(shí)間為2.5～3 h。

2.2 出矸方式

采用ZL-30EFB側(cè)卸式裝載機(jī)裝巖配合DSJ800型膠帶輸送機(jī)出矸，ZL-30EFB側(cè)卸式裝載機(jī)，裝載能力150 m3/h，使用時(shí)配合DSJ800型膠帶輸送機(jī)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)性出矸，出矸時(shí)間一般為2.5～3 h。如遇地矸倉滿倉或膠帶機(jī)故障，可將工作面矸石堆積至巷道一幫，工作面可正常生產(chǎn)，輔助系統(tǒng)恢復(fù)后，繼續(xù)出矸，不影響工作面施工。

ZL-30EFB側(cè)卸式裝載機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為：生產(chǎn)率高，斗容大，插入力大，機(jī)動(dòng)性好、全斷面作業(yè)、安全性好、一機(jī)多用等特點(diǎn)。配合膠帶機(jī)可以達(dá)到連續(xù)裝運(yùn)，充分發(fā)揮側(cè)卸裝載機(jī)的高效率作用。除完成裝載作業(yè)外，這種機(jī)械還可以輔助進(jìn)行其它工序作業(yè)，進(jìn)行清理巷道底部，在工作面內(nèi)進(jìn)行短距離的運(yùn)輸，進(jìn)行小重量的起重，還可以當(dāng)作支護(hù)平臺(tái)使用，大大提高了掘進(jìn)效率，提升了巷道掘進(jìn)中的機(jī)械化水平，提高了施工安全保障水平，同時(shí)也大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。更能方便地與鉆車等工作面機(jī)械配套，組成高效率機(jī)械化作業(yè)線。

2.3 提升矸石方式

采用“地矸倉+耙矸機(jī)+6 m3吊桶”綜合出矸，增加矸石緩沖地矸倉，尺寸為長25 m×寬3 m×深4 m(地上2 m+地下2 m)，有效儲(chǔ)矸量約230 m3，可保證正常儲(chǔ)存至少2個(gè)循環(huán)的工作面矸石，從而實(shí)現(xiàn)工作面出矸的連續(xù)性，將出矸影響時(shí)間降到最低。以往因?yàn)轫肥欧挪患皶r(shí)造成施工進(jìn)度受到影響的情況不再成為制約巖巷施工進(jìn)度的因素，掘進(jìn)頭施工更加流暢，取得更好的效果。

2.4 運(yùn)料方式

采用地面“溜灰管下料”+井下防爆膠輪車運(yùn)料至工作面，施工現(xiàn)場在地面增加溜灰管，噴漿料通過溜灰管直接下放到井下，在井下配備兩臺(tái)防爆膠輪車，將噴漿料及其它通過"物料籠"下放的材料直接運(yùn)至工作面，降低來回倒運(yùn)材料的時(shí)間。減輕絞車的工作量，集中精力提升矸石，增加施工效率。

2.5 連續(xù)作業(yè)方式

合理安排平行作業(yè)，加快施工進(jìn)度，工作面放炮后，迎頭頂板支護(hù)與裝載機(jī)出矸平行作業(yè)，待頂板支護(hù)完畢后，工作面矸石僅剩迎頭3 m的長度，然后進(jìn)行頂板初噴，初噴與出矸平行作業(yè)。初噴完畢后，將矸石出完，開始鑿巖臺(tái)車打眼與幫部支護(hù)平行作業(yè)，同時(shí)對(duì)工作面滯后噴漿的幫部進(jìn)行初噴，支護(hù)完畢的同時(shí)，打眼結(jié)束。然后開始裝藥放炮，進(jìn)入下一循環(huán)，每循環(huán)時(shí)間約為20～22 h左右。

3 應(yīng)用效果

3.1 提高了每月進(jìn)尺水平

采用舊的施工方法，每月每個(gè)掘進(jìn)頭施工進(jìn)尺只能達(dá)到45 m，而采用該技術(shù)(煤礦大斷面巖巷機(jī)械化作業(yè)線)后，每月每個(gè)掘進(jìn)頭施工進(jìn)尺可以達(dá)到75 m，由于施工效率的大幅度提高，可以大大提高施工的掘進(jìn)進(jìn)尺，有效緩解工作面接替緊張的情況，促進(jìn)五陽煤礦擴(kuò)區(qū)二期巷道工程早日完成掘進(jìn)進(jìn)尺任務(wù)，早日建設(shè)完成。

3.2 采用該新技術(shù)，有效節(jié)約人工

根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，采用舊的施工方法、工藝時(shí)，每個(gè)班需要人員58個(gè)，當(dāng)采用該新技術(shù)(煤礦巖巷機(jī)械化作業(yè)線)進(jìn)行巷道掘進(jìn)施工，每個(gè)班只需要36人，每個(gè)班節(jié)約了用工人數(shù)22個(gè)，大大減少了用工數(shù)量，節(jié)約了人工成本，通過新技術(shù)的采用，大大提供了工作效率，而且實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場文明施工。

3.3 保障了現(xiàn)場施工安全

采用舊的施工方法，在巖巷掘進(jìn)過程中，需要在巖巷幫上進(jìn)行打眼放炮作業(yè)，在施工工作面迎頭上，一般需要布置氣動(dòng)風(fēng)錘4臺(tái)進(jìn)行作業(yè)，需要使用工人至少8人，施工工作面空間狹小，人員、機(jī)器離巖巷幫很近，機(jī)器的震動(dòng)和打眼時(shí)候的壓力，很容易引起巖巷部分區(qū)域片幫，或者掉落小石塊，造成人員不同程度受傷，而通過新技術(shù)(煤礦大斷面巖巷機(jī)械化作業(yè)線)，使用了液壓鉆車進(jìn)行打眼，鉆車司機(jī)和管理人員離施工工作面掘進(jìn)頭較遠(yuǎn)，巖巷部分區(qū)域片幫或者掉落小石塊都不會(huì)對(duì)現(xiàn)場施工人員造成傷害，這樣大大提高了施工人員的安全，在提高施工效率的同時(shí)保障了現(xiàn)場的施工安全，獲得了良好的安全效益。而且通過使用膠帶輸送機(jī)進(jìn)行矸石運(yùn)輸，極大提高了出矸效率，保障了施工過程中矸石不堆積，提高了施工整體循環(huán)效率。

3.4 優(yōu)化附屬工程施工

因鑿巖臺(tái)車及防爆裝載機(jī)自身較重，地坪施工緊跟膠帶機(jī)尾(距工作面不大于40 m)，先打設(shè)膠帶側(cè)，膠帶延伸后，膠帶架全部擺放在地坪上，保證了膠帶的平直，減少膠帶跑偏帶來的灑矸等問題。非膠帶側(cè)地坪待延伸機(jī)尾后打設(shè)，每次打設(shè)至膠帶機(jī)尾退后5 m處(5 m為裝載機(jī)卸矸區(qū)域，提前打設(shè)易損壞)，永久水溝緊跟地坪施工。

4 結(jié) 語

巖巷機(jī)械化作業(yè)線的應(yīng)用，為五陽煤礦南嶺風(fēng)井二期工程的建設(shè)提供了效率保障，在地質(zhì)條件復(fù)雜、斷面大的情況下，創(chuàng)造了單月進(jìn)尺的新紀(jì)錄，取得了良好的施工效果，值得進(jìn)一步推廣。