史小平
(阳泉煤业(集团)有限责任公司一矿,山西阳泉045008)
阳煤一矿位于山西省阳泉市西北部,东邻阳泉煤业(集团)有限责任公司四矿,南邻阳泉煤业(集团)有限责任公司三矿,西邻七里河井田(规划井田),北邻荫营煤矿及程庄井田(规划井田)。矿区地形切割强烈,南坡较北坡更甚,总的地貌特征是坡陡谷深,地表裸露、植被较少。最高点标高为1 369 m,最低点标高为1 035 m,一般相对高差300 m左右。根据瓦斯鉴定资料,矿井相对瓦斯涌出量为13.11 m3/t,井绝对瓦斯涌出量为126 m3/min,属高瓦斯矿井,一矿在瓦斯治理上,采取了“U+I”通风方式。而高抽巷普遍采用普掘工艺,单进水平近年来逐步提高,但也只有150 m。高抽巷的单进水平较其他巷道综掘工艺单进水平还较低,严重影响了矿井的正常生产接替。为提高高抽巷的单进水平,通过试验EBZ-132CZ掘进机配套的综掘工艺,取得了很理想的效果。
十四采区81402工作面走向高抽巷,地面位于南头村以西,西头村以南,杨家峪以东,曹里以北。地面无建筑物,沿11号煤层顶板为标志层掘进的全岩巷,是工作面回采时瓦斯抽放专用巷道。
巷道总体构造形态为一单斜构造,东部高、西部低;局部发育有次一级的向,背斜构造;岩层最大厚度8.17 m,最小厚度1.06 m,平均5.52 m;倾角最大12°,最小2°,一般5°左右。上部为11号煤,平均厚度为0.27m,下部为12号煤,平均厚度0.80 m。岩层普氏硬度系数f=4.0~6.0。具体见表1巷道顶底板岩性情况表。
巷道毛宽4.0 m,净宽3.8 m;毛高2.7 m,净高2.6 m。顶板采用“锚杆+锚索+金属网”联合支护,排距900 mm,间距900 mm;每排布置5根,每隔一排布置2根锚索,锚索布置在第2、4眼内,其他眼布置锚杆。两帮采用“锚杆+金属网”联合支护,第一排每帮布置3根锚杆,排距900 mm,间距从顶板至底板依次为:400 mm/900 mm/900 mm/500 mm。第二排每帮布置2根锚杆,间距从顶板至底板依次为400 mm、1 200 mm、1 100 mm,依次类推交替布置,见表1。
表1 巷道顶底板岩性情况表
81402走向高抽巷使用EBZ-132CZ型掘进机破岩,运输使用SSJ-800型胶带运输机至十四采区高抽皮带巷,经皮带至十三采区矸仓;劳动组织为“二九一六”制作业;两个班一个为生产班,生产时间9 h,另一个班为检修班,检修时间6 h。
EBZ-132CZ型掘进机于2016年9月开始使用。截至2017年2月底总计掘进1 520 m。最高月进285 m,平均月进253 m。
掘进机正常情况截割能力强大,截割头无论慢速、快速旋转对岩体的破碎都比较容易实现,在截割过程中机器稳定性良好,各部位振动微小,刀齿消耗量为2个/d。机身窄、机器行走、拐弯灵活,定位截割范围大,使截割断面能够满足设计断面,其断面成形比采区高抽准备巷更符合要求。
表2 EBZ-132CZ掘进机技术参数
1)在加油、换管过程中容易造成憋气现象,造成液压系统不能正常工作。
2)掘机各密封件、过滤器、阀件对液压油质量要求高,但由于井下煤尘、岩尘较大,环境较差,在加油和检修维护过程中容易使煤尘、岩尘及其他异物进入液压系统造成上述部件的损坏。
3)液压油油温高,正常工作油温会超过70℃属于油温过高现象。油温过高会造成液压油迅速变质,各个密封件使用寿命降低,漏油,加速油泵的磨损,造成崩管,大量跑油。油温太高会造成掘机各液压运转部运行慢。
1)实现岩巷综合机械化作业。EBZ-132CZ型掘进机在81402高抽巷的成功应用,实现了岩巷综合机械化掘进作业,改变了普掘作业机械化程度不高的现状,取消了人工钻眼、爆破等危险环节,放炮现场的施工环境和安全环境得到了极大的改善。
2)改变施工工艺,降低劳动强度。采用综掘后实现了综掘机连续切割、装载、运输,进而简化了施工方式,缩短了循环时间,每天循环可达5~6个,平均月进水平253 m,较普掘工艺月进水平提高40%以上,极大地降低了工人劳动强度。
3)创造巨大的经济效益。使用掘进机配套的综掘工艺,每班人员组织最少3人,每年节省费用30万元。每月多施工进尺70 m,全能多施工进尺840 m,可以创造效益1 400万元。
1)铲板卧底量差,且切割臂掏柱窝时,截割臂压住铲板星轮,无限位装置,易损星轮马达及星轮。
2)机尾导向滚筒离地高度低,掘进机上下山时,容易压死导向滚筒烧损电动滚筒。
3)履带板防侧滑能力差,整机重遇倾斜巷道易下滑。
4)在外来水处可以加1~2个水过滤器,定期清洗过滤器,保证冷却水畅通机组正常运转和生产。
1)液压系统复杂,对维护人员提出更高的要求。应加强对包机人员培训,提高包机人员素质,保证检修质量是充分发挥掘进机效能的必要保障。
2)掘进当中遇到地质构造或岩石强度高的地段时,应采用放炮与掘进机配合掘进的方法,以减少掘进机的损坏。