摘 要:结合岩巷掘进工艺特点,简要介绍CMJ2-17型液压钻车的技术参数,分析液压钻车施工作业线的优越性和存在的问题。
关键词:液压钻车;机械化;效益分析
随着煤矿的发展,机械化设备广泛运用于煤矿岩巷掘进中,其中液压钻车就是其中之一,淮南矿业工程分公司顾桥项目部137队于2012年8月就引进了一台CMJ2-17型液压钻车。通过两年时间的探索、实践,组建了一套符合该队实际情况的液压钻车施工作业线,即液压钻车打眼、耙矸机+矿车出矸施工作业线,并结合中深孔爆破技术,取得了较好的使用效果。
1 工程概况
巷道名称为-780m北二13-1底板轨道大巷,设计长度3140m,坡度5‰;巷道断面为直墙半圆拱型,净宽×净高为5600×4600mm,毛断面23.6m2,净断面22.4m2;巷道支护形式为锚网索喷。巷道掘进岩性以砂岩为主,岩石硬度系数在6~8之间,属较坚硬岩石。
2 施工组织及工艺要求
采用“三八”工作制组织施工。采用中深孔爆破施工方法,使用煤矿许用型三级乳化炸药,正向爆破。
全队人员共计60人,其中液压钻车施工作业线配备3名钻车司机和3名机械维修工。
2.1 工艺流程
交接班、安全检查→临时支护(挂网、打点柱)→挂网、打锚杆→喷浆、延线、画轮廓线→倒矸、出矸→耙矸机、人工平底→液压钻车进场、打眼(由下到上)、出场→二次倒矸、扫眼→装药放炮→验炮。(循环作业时间在12小时左右)
2.2 CMJ2-17型液压钻车主要技术参数
(1)外形尺寸小,结构紧凑,功能多,效率高。车体宽1160毫米,能通过2×2平方米的巷道,适应最大断面27平方米。(2)双臂凿岩动作灵活。钻臂具有六种动作,能在工作面任意位置凿岩,补偿定位准确。(3)钻杆长度为3m,有效进眼深度2.6m。(4)钻眼速度快,在砂岩中平均钻眼速度在2min/孔。(5)噪声不高于125dB。
3 效益分析
3.1 打眼人员配备少、工序转换相对减少、施工效率高。对于掘进岩性为较坚硬岩石、大断面施工巷道,液压钻车施工炮眼时间在3小时左右,只需2名钻臂操作人员;而传统风动凿岩机施工炮眼,每循环需安设5~6部风锤,打眼时间在5小时以上,至少需人工9名。另外,传统风动凿岩机施工,得分上下部进行,而液压钻车施工为一次施工全茬炮眼,减少了安装风动工具、搭设脚手架以及迎脸山墙防护时间,有利于施工效率的提高。
3.2 施工炮眼质量高,提高了爆破效率。使用传统风动凿岩机施工炮眼,炮眼深度最大能达到2.2m,且不宜控制炮眼方向,不利于巷道成型。而采用液压钻车打眼,炮眼深度最大能达到2.6m,有利于中深孔爆破。该队自从组建液压钻车施工作业线以来,每循环进尺均在2.2m以上,最高达2.5m,炮眼利用率在85%以上。另外液压钻车施工炮眼定位快、炮眼施工方向易控制,有利于巷道成型。
3.3 机械化程度高,提高了人员利用率,降低了劳动强度。液压钻车打眼时人员配备少,机械化程度高,人员劳动强度低。冗余人员可用于出矸、帮部成巷以及文明施工,大大提高了人员利用率,有利于平行作业。
3.4 安全性能高。液压钻车打眼时,钻车距离迎脸山墙3~5m,杜绝了迎脸山墙片矸伤人事故的发生。另外,传统风动凿岩机施工炮眼时必须安设一名执钎工,人工定眼位;液压钻车施工炮眼为机械定位,无需人工辅助,避免了因操作不当而造成断钎伤人事故的发生。
3.5 作业环境有所改善。钻车打眼不排放废气,工作面粉尘浓度低,能见度好,噪声小。
3.6 人力资源成本投入低,效益显著。采用液压钻车施工作业线,全队人员配备仅60人,相对传统炮掘作业线至少减少15人,減少了人力资源成本;相对于传统炮掘作业线,对于迎脸山墙防护的安全成本投入低,节约了材料损耗。
4 结束语
通过近两年时间的摸索及实践,液压钻车施工作业线受到该队全部职工的一度认可,也创造了较高的效益,但施工中仍存在一些问题,有待改进。
(1)对钻车司机的技能水平要求高,液压钻车的操作有严格的技术规范,如果操作不当,极易造成机械的损坏,影响生产。
(2)机械设备的一次性投入大,机械维修费用高,配件需厂家专供。液压钻车结构紧凑、液压系统复杂,施工中,需加强对机械设备的检修和维护工作,提高设备和零件的使用寿命。
(3)施工过程中,存在二次倒矸这一施工环节。液压钻车打眼冲击压力大,对山墙的破坏大,山墙片矸多,炮眼施工结束后,必须对迎头进行二次倒矸,增加了一道施工工序。
综上所述,采用新设备、新工艺是岩巷快速掘进的唯一出路。然而发挥机械化作业线的最大效益关键在于根据巷道及工作面的实际情况合理选用新设备和新工艺,并在实践过程中,不断摸索、改进,才能发挥其最大的安全经济效益。
参考文献
[1]张家口宣化华泰矿冶机械有限公司.CMJ2-17型煤矿用液压掘进钻车使用说明书[Z].
作者简介:杜多鹏(1988-),男,安徽省东至县人,助理工程师,安徽淮南矿业工程分公司,从事井巷工程建设技术管理工作。