岩巷快速掘进作业线装备配套研究与实践

摘要：陶二煤矿-711北大巷快速掘进采用了液压钻车、挖掘装载机和移动梭车等装备相配套的储装运作业线，并在国内首次实现了挖掘装载机与移动梭车的搭接配套，并取得了成功。本文系统介绍了配套方案，总结了切实可行的宝贵经验，推动了国内大断面岩巷掘进作业线的发展。

关键词：大断面岩巷 快速掘进作业线 装备配套

1 概述

-711北大巷是陶二煤矿扩大区为二水平生产采区服务的主要运输大巷。该巷道设计断面4.8×3.6m（宽×高）为半圆拱形直墙断面，巷道净断面积14.81m2，毛断面积16.86m2。巷道层位布置在1#上煤上部15-20m左右，设计工程量3700m，主要服务于陶二煤矿二水平共5个采区生产时的通风、运输和行人，设计服务年限50年以上。

2 快速掘进限制因素分析

①巷道设计工程量大，总工程量3700m，长距离掘进，运输路线长。②巷道断面大，毛断面达到16.86m2，按照岩石的松散系数1.8计算，每米巷道的出矸量达到30.3m3。按照标准1m3矿车，装车不规则系数按照0.8计算，每米巷道需要1m3矿车40车。按照班进度1.5m计算，大约需要矿车60个，一日大约需要180-200个左右，矿车用量比较大，给副井的提升造成压力。③巷道所处的区域位于高瓦斯突出危险区，巷道需要边探边掘控制煤层位置，从设计上不可能保持直线掘进，需要频繁拐弯，不宜采用皮带运输出矸。④巷道层位布置在1#上煤上部15m处，岩石硬度大，测试岩石硬度普氏系数达到f8以上，局部岩石硬度达到f10，采用岩巷综掘效果不理想。

3 装备配套方案

针对以上难点和因素，经过大量的研究和综合分析调研，最终确定采用CMJ2-27型液压钻车、ZWY-150/45L型挖掘式装载机配合3台SD-14B移动梭车和1部垂直转载皮带组成的快速掘进作业线配套方案。

从打眼机具上，我们采用了CMJ2-27型液压钻车代替7655型风锤打眼。该型号液压钻车由石家庄煤机厂生产，两条钻臂自由旋转180°，可以同时打两个不同角度的爆破眼；钻杆长度2875mm；钻孔深度2530mm；钻孔直径43mm；钻眼速度达到0.8-2.0m/min。在北大巷岩石硬度达到f8的情况下打一个2.5m深的爆破眼只需要3-4分钟左右，具有冲击力强、打眼速度快的优势。

该条作业线的配套主要是挖掘装载机、二运皮带、移动梭车、垂直装载皮带等装备形成的储装运系统。具体配套方案如下：

①对挖掘装载机的一运溜子落煤高度和长度进行改造，使其适合后挂二运皮带。②将挖掘装载机与移动梭式矿车通过二运皮带进行搭接组合，二运皮带长度设计为18.9m，在第一节梭车护帮板两侧安装焊接导轨，将二运皮带一端连接在挖掘装载机后面，一端搭接在第一节梭车上方，使二运皮带可以随挖掘装载机的进退在第一节梭车上自由滑动，有效滑动距离8m。③挖掘装载机、二运皮带和三节梭车依次搭接，第三节梭车再搭接在一条垂直皮带转载机上。三节梭车和垂直转载皮带均靠巷道的左帮布置，右帮另铺设轨道车场，长度约40m，用来存一列空车。这样，爆破后矸石由挖掘装载机扒装到二运皮带上，由二运皮带卸载到第一节梭车，第一节梭车启动时采用点动的方式，以保证装满，然后再转运第二、第三节梭车，最后由垂直皮带转载机将矸石依次卸到由电机车牵引的矿车里，实现了连续高效装运。

4 创新点

①首次采用了液压钻车、挖掘式装载机与移动梭车相配套的机械化作业方式，实现了打眼爆破——扒装——转载——运输等环节流水线高效作业，提高了机械化程度。②首次采用了“仓储式”运输方式，缓解了生产和运输压力。如果矿车因其他原因不能及时装矸时，三节梭车可储存35-38m3的矸石，相当于45个矿车的储存能力，梭车这时就发挥了储存功能，可以起到缓存的作用。所以梭车的使用在一定程度上讲也提高了生产效率。

5 达到的效果

5.1 经济效益

所取得的经济效益主要体现在人工费用上可以大大降低。按照月进120m，-711北大巷总工程量3700m，掘进时间计算需要30.8个月；如果采用风锤打眼和耙岩机配套的生产方式，按照平均月进80m计算，需要46.2个月。可节省时间：46.2-30.8=15.4个月。

按照日出勤60个工，每个工按130元计算，总共可节省人工费用为：60×130×30×15.4=360.4万元。

5.2 社会效益

①开创了国内一种新型的快速掘进作业线生产模式，推动了我国岩巷快速掘进作业线装备配套的发展。②大大提高了生产效率，加快了矿井衔接。③机械化程度大大提高，降低了职工劳动强度。

6 结束语

随着矿井开采力度和规模的加大，矿井的开拓工程也就需要一种更加先进、高效的快速掘进作业线，陶二煤矿-711北大巷的实验成功将提供一些宝贵的经验。

参考文献：

[1]赵杰锋.论新时期的煤矿岩巷快速掘进[J].小企业管理与科技(上旬刊)，2012(12).

[2]王义省.缓冲矸石仓在岩巷快速掘进中的应用[J].价值工程，2013(28).

[3]聂晓飞，闫高峰，宋育刚，张龙.刘豪大断面煤巷快速掘进技术[J].煤炭科学技术，2013(S2).

作者简介：

高艳刚（1984-），男，原籍河南南乐人，现籍河北邯郸人，历任峰峰矿务局孙庄矿掘进区工人、邯郸矿业集团陶二煤矿技术员、副科长、科长职务，现任邯郸矿业集团陶二煤矿技术科科长。

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