汪祥和

摘要：本文在分析現(xiàn)有立井開拓礦井的巖巷掘進(jìn)裝備的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)有的先進(jìn)巖巷掘進(jìn)設(shè)備配套、集成，成功組建了“破、裝、支、運(yùn)、除”全面機(jī)械化作業(yè)的巖巷綜掘機(jī)械化作業(yè)示范線，大幅降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了巖巷掘進(jìn)功效。

關(guān)鍵詞：巖巷;綜掘;機(jī)械化;減人增效

一、背景技術(shù)

目前井工煤礦巖石巷道掘進(jìn)主要有機(jī)械化作業(yè)和爆破作業(yè)，其中機(jī)械化作業(yè)線，主要為“EBZ260綜掘機(jī)+皮帶機(jī)+除塵風(fēng)機(jī)”組成的巖巷綜掘機(jī)作業(yè)線和部分巖巷盾構(gòu)機(jī)作業(yè)線。綜掘機(jī)械化作業(yè)線實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)、排矸的機(jī)械化，但是巖巷掘進(jìn)中的支護(hù)、噴漿、挖打水溝仍是人工作業(yè)，耗費(fèi)大量的人力，影響巖巷掘進(jìn)的功效，達(dá)不到進(jìn)一步掘進(jìn)高效的要求;巖巷盾構(gòu)機(jī)作業(yè)線因使用條件苛刻，難以達(dá)到大面積使用。

通過組建“EBZ-260H綜掘機(jī)（EBZ-280H硬巖綜掘機(jī)）+兩臂全液壓錨桿鉆車+大功率干式（濕式）除塵風(fēng)機(jī)（含單軌吊）（+遠(yuǎn)距離噴漿機(jī)）+皮帶機(jī)+小挖機(jī)”綜掘機(jī)械化作業(yè)線，實(shí)現(xiàn)了 “破、裝、支、運(yùn)、除”全面機(jī)械化作業(yè)，大幅降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了大斷面巖巷系統(tǒng)巷道掘進(jìn)效率。也為巖巷掘進(jìn)下一步的無(wú)人化、智能化生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、本申報(bào)成果要解決的技術(shù)問題

通過組建“EBZ-260H綜掘機(jī)+兩臂全液壓錨桿鉆車+大功率干式（濕式）除塵風(fēng)機(jī)（含單軌吊）（+遠(yuǎn)距離噴漿機(jī)）+皮帶機(jī)+小挖機(jī)”綜掘機(jī)械化作業(yè)線，實(shí)現(xiàn)了 “破、裝、支、運(yùn)、除”全面機(jī)械化作業(yè)，大幅降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了大斷面巖巷系統(tǒng)巷道掘進(jìn)效率。

三、具體實(shí)施方式

1. 采用EBZ-260H型巖巷綜掘機(jī)，實(shí)現(xiàn)了破巖、裝巖機(jī)械化。一是配備綜掘機(jī)紅外線語(yǔ)音報(bào)警斷電警戒裝置，人員通過綜掘機(jī)警戒位置時(shí)綜掘機(jī)自動(dòng)斷電，實(shí)現(xiàn)了綜掘機(jī)運(yùn)行期間的警戒自動(dòng)化封閉式管理;二是配備旋轉(zhuǎn)照明燈及副司機(jī)位防護(hù)欄，確保了副司機(jī)人身安全，解決了非司機(jī)側(cè)視覺盲區(qū)，提高了截割效率，縮短了循環(huán)截割時(shí)間，巷道成型便于控制，安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化大幅提升;三是回轉(zhuǎn)臺(tái)上安設(shè)視頻監(jiān)控探頭，迎頭施工情況、職工操作行為實(shí)現(xiàn)地面可視化。

2. 采用CMM2-21型兩臂全液壓錨桿鉆車，實(shí)現(xiàn)了臨時(shí)支護(hù)、永久錨桿（索）支護(hù)機(jī)械化。一是支護(hù)作業(yè)安全可靠，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化;二是鉆車額定工作扭矩達(dá)到245 N·m，較傳統(tǒng)MQT-120/130氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)工作扭矩翻倍，有效提高了錨桿初錨力和支護(hù)強(qiáng)度。改善了安全作業(yè)環(huán)境，提高了支護(hù)質(zhì)量，效率不低于三部氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)的支護(hù)效率，達(dá)到了“減人、提效、降成本”目的。

3. 因巖巷綜掘機(jī)臥底量?jī)H200mm左右，及巷道底板為砂巖，人工挖打水溝耗時(shí)費(fèi)力，配用WPZ-37/600小型挖掘機(jī)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化臥底釘?shù)?、施工水溝?/p>

4.采用ZYWL-4000SY雙履帶式自動(dòng)鉆機(jī)和1臺(tái)ZDY-3200S鉆機(jī)，形成以ZDY-3200S鉆機(jī)超前施工水力壓裂鉆孔并實(shí)施水力壓裂，ZYWL-4000SY雙履帶式自動(dòng)鉆機(jī)連續(xù)施工穿層預(yù)抽鉆孔的鉆機(jī)作業(yè)線。ZYWL-4000SY型煤礦用全自動(dòng)鉆機(jī)集機(jī)、電、液技術(shù)為一體，通過自動(dòng)控制程序、電液聯(lián)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)等有機(jī)結(jié)合，通過遙控器實(shí)現(xiàn)50m內(nèi)一鍵自動(dòng)鉆孔功能，提高了鉆孔施工效率，保障了現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安全。

5.配用FBCDN07.5/2×30除塵風(fēng)機(jī)，首次使用雙開關(guān)控制雙電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)量處理最大化，且除塵風(fēng)箱具備自動(dòng)清洗功能，除塵效率達(dá)90%以上;采用 KCG-500D礦用干式除塵風(fēng)機(jī)+單軌吊除塵，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境明顯改善。

6.選用PYC6Z型液壓轉(zhuǎn)子式混凝土噴射機(jī)（遠(yuǎn)距離噴漿機(jī)），配LG670-65型螺桿式混凝土攪拌器拌料和ZLD6L-Y型鏈斗式轉(zhuǎn)載機(jī)上料，實(shí)現(xiàn)了300m左右遠(yuǎn)距離噴漿，大幅度減少了挪移噴漿設(shè)備次數(shù)和噴漿料的打運(yùn)距離。該機(jī)采用錐面貼合進(jìn)行密封，顯著提高了密封性，粉塵濃度低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)10mg/m?。

7.采用SQ-120/132P無(wú)極繩絞車配可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了輔助運(yùn)輸連續(xù)化、可視化。

8.配備ZDY4500LXY液壓履帶自動(dòng)鉆機(jī)，實(shí)現(xiàn)了前探控層打鉆自動(dòng)化。

四、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

1.采用3.2 m鏟板巖巷綜掘機(jī)。經(jīng)過試驗(yàn)，3.2米鏟板與原3.65m功能基本一致，將巖巷綜掘機(jī)配錨桿鉆車作業(yè)線巷道斷面寬度由5.6米降低到了5.2m;3.2米鏟板與3.65米鏟板在裝運(yùn)方面基本沒有差別。

2.采用兩臂錨桿錨索臺(tái)車進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，減少人員的“貼身肉搏戰(zhàn)”，同時(shí)對(duì)兩臂液壓錨桿鉆車進(jìn)行了改進(jìn)。一是在錨桿鉆車機(jī)載臨時(shí)支護(hù)上增設(shè)二次防護(hù)，避免了液壓裝置漏液造成臨時(shí)支護(hù)失效;在鉆車的兩個(gè)鉆臂由原來(lái)的鏈輪式伸縮改為滑道式伸縮，有效較少了設(shè)備的故障率。

3.在巖巷綜掘機(jī)上配備二運(yùn)液壓馬達(dá)，較傳統(tǒng)電控馬達(dá)故障率明顯降低。

4.采用大功率干式（濕式）除塵風(fēng)機(jī)，除塵效果大大增加。尤其配備KCG-500D礦用干式除塵風(fēng)機(jī)，通過氣動(dòng)單軌吊實(shí)現(xiàn)方便快捷移動(dòng)除塵系統(tǒng)。除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)為2×55KW，除塵效率達(dá)80%以上，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境明顯改善。

5.二次防塵技術(shù)。在除塵風(fēng)機(jī)2～3米，設(shè)置小斷面防塵簾+凈化噴霧，將除塵風(fēng)機(jī)出風(fēng)口再次除塵。經(jīng)過初步試驗(yàn)，具有一定除塵效果。

五、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

1.掘進(jìn)效率

巷道每隔50-70m設(shè)計(jì)施工一個(gè)大鉆場(chǎng)（長(zhǎng)×寬×高=7.5×5×4m），每施工一鉆場(chǎng)，難度相當(dāng)于施工了一個(gè)大斷面三岔門。掘主體巷道日進(jìn)6排，月單進(jìn)在110～120m，綜合工效1.6～1.7m/人.月，同比該巷道傳統(tǒng)炮掘月單進(jìn)在60m左右、液壓鉆車作業(yè)線月單進(jìn)在75m左右，掘進(jìn)效率大幅提升。若不采用兩臂錨桿錨索鉆車、小型挖掘機(jī)、遠(yuǎn)距離噴漿機(jī)等，該作業(yè)線完成同等進(jìn)尺量，預(yù)計(jì)至少90人，同比減少15人以上。

2.安全效益

綜掘機(jī)械化示范作業(yè)線的組建，避免了“貼身戰(zhàn)”，安全系數(shù)大幅度提高。一是綜掘破巖避免了炮掘打眼、裝藥貼近迎臉作業(yè)帶來(lái)的安全威脅;二是錨桿鉆車支護(hù)人員在作業(yè)平臺(tái)上操作，避免了傳統(tǒng)的錨桿機(jī)甩人以及迎臉帶來(lái)的安全威脅;三是無(wú)極繩絞車可視化系統(tǒng)避免了跟車人員的安全威脅;四是小挖機(jī)臥底、挖水溝避免了風(fēng)鎬作業(yè)帶來(lái)的安全威脅。

參考文獻(xiàn)：

[1]《煤礦安全規(guī)程》【2016版】.

[2]《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本要求及評(píng)分方法》【2017版】[M].煤炭工業(yè)出版社.