履带式移动梭车在快速掘进中的应用及改进措施

褚 凯 吴振华 田志超

（临沂矿业集团有限责任公司，山东 临沂 276000）

梭车是煤矿掘进施工中临时贮存矸石或煤的高效暂存设备，特别在高效掘进中，可大量临时存储矸石。ST8-L履带式移动梭车由于运行灵活、装卸速度快、故障率低，尤其适于迎头综掘机截割煤（岩）施工与梭车后方帮部支护平行作业。实践证明，ST8-L履带式移动梭车适用于近水平巷道快速掘进施工，大大提高了掘进效率。

1 工程概况

1.1 地质概况

新驿煤矿五采区为主采区，主采3上1和3上2煤层。3上2煤层位于山西组中上部，煤层厚度0.25～1.85m，平均厚度1.26m；3上2煤层上距3上1煤层平均3.59m，煤层厚度0.9～3.7m，平均为2.2m，中西部与3上1煤层合并，合并区煤层平均厚度1.4m。部分含有夹石，岩性为泥岩、炭质泥岩、粉砂岩。顶板主要为泥岩、粉砂岩，少数为细砂岩；底板主要为泥岩、粉砂岩，部分有炭质泥岩、泥岩伪底。

1.2 巷道断面及支护

1520轨道顺槽为满足工作面进风、行人、运输管线敷设的需要，巷道设计长度为915m。巷道为矩形断面，巷道净宽3.8m，净高为2.5m，断面积为9.59m2。巷道采用锚网索进行支护。巷道顶部锚杆采用规格为Φ20×2100mm的左旋无纵肋螺纹钢锚杆，两帮采用规格为Φ18×1680mm的全螺纹锚杆。顶部锚杆间排距950×1100mm，两帮锚杆间排距1000×1100mm。每3m支护一组锚索，一组两根。

图1 支护设计图

1.3 水文地质情况

3上1煤层顶底板砂岩为一弱含水层，是本工作面主要充水水源。受裂隙及构造发育程度控制，不同地段存在明显的差异，属于静储量水，随掘进揭露的裂隙涌出，可自行疏干至相应标高。掘进过程中出水量约0～5m3/h。

2 移动梭车的应用

1520轨顺及附属硐室均采用EBZ160型综掘机掘进，综掘机后跟ST8-L型履带移动式梭车、DSJ80/40/2×55型皮带运输机运输。掘进机进行割岩时，矸石通过综掘机一运转载至移动梭车转载皮带，进入梭车储矸仓，等矸石将要溢出仓外时，开动梭车刮板输送机一小段距离，逐次进行，将移动矸石仓装满。等梭车矸石仓都装满时，移动梭车至皮带机尾处，将矸石卸载在皮带上，利用皮带将矸石运走。

ST8-L履带移动梭车采用电动全液压传动，无线遥控操纵，行走部分和刮板输送机构由整机配备的液压系统控制，履带行走机构采用大扭矩行走马达驱动，刮板输送机构由双运输马达驱动。

表1 无线遥控履带梭车技术参数

3 施工工艺及劳动组织

3.1 施工工艺

1520轨道顺槽采用EBZ160型掘进机截割破煤（岩），综掘机截割时，利用移动式梭车暂时存储矸石，此时可在梭车至皮带尾部之间进行帮部支护。待移动式梭车装满后，将煤（岩）卸载至DSJ80/40/2×55可伸缩皮带上，最终运至五采上部煤仓。综掘机截割一个循环完毕后，综掘机退至迎头以外不小于5m处（截割头落地、闭锁），工作面挂网、打锚杆（索）进行临时支护、永久支护。此工艺可实现迎头综掘机截割煤（岩），在梭车至皮带尾之间的空间进行帮部支护，实现了破煤（岩）、装煤（岩）、帮部支护平行作业。

一个循环内，移动矸石仓需要卸矸石两次，每次卸矸石时间为15min。一个小班出矸时间是2～2.5h。现在迎头正规循环作业，一个大班为14个循环，每个循环进尺为1.1m，平均一个大班进尺15m。

3.2 劳动组织

工作面在掘进期间，采用“三八”制作业。两班半生产，半班检修。共配置52人，除综掘机、梭车进行单人单机外，打眼支护配备6人，专门安排一人紧盯梭车电缆和梭车与综掘机、皮带搭接时综合管理。

4 移动式梭车在快速掘进中的优势和存在问题

4.1 移动式梭车矸石仓在快速掘进中的优势

（1）出矸时移动式梭车起到一个过渡作用，综掘机截割完毕后，迎头采用两部锚杆钻机和一部帮锚杆钻机支护顶帮，帮部只施工肩部一根锚杆，待综掘机进行下一循环截割时，可在移动式梭车后方进行帮部支护，能够实现破岩、装岩、支护多工序平行作业，最大限度保证快速高效施工。

（2）实现破煤（岩）、装煤（岩）、运煤（岩）、支护机械化施工，减少工作面人员劳动强度，提高效率。

4.2 存在问题

（1）下山施工受水影响较大，底板泥岩遇水膨胀泥化，对施工影响较大。

（2）梭车额定满载量为8t，实际正常运行装载量为7t左右。一个循环卸车次数较多。

（3）巷道角度超过10°后，梭车转载皮带角度变大，运输煤（矸）困难。比较适合近水平巷道。

5 改进措施

（1）施工现场加强排水管理工作，减小水对施工的影响。

（2）优化生产工艺，实现顶部帮部支护平行作业。

（3）增大梭车容量，将梭车吊在顶板上，利用单轨吊机车进行驱动。以减小底板对梭车运行的影响。