煤矿岩巷快速掘进工艺研究

【摘 要】综合机械化采煤工艺应用，使得煤矿开采效率大幅度提高，特别在岩巷掘进中，机械化程度较低，工艺不够合理，施工速度较慢，制约了矿井发展，为了解这一问题，某煤矿采用液压钻车配侧卸式装岩机，提高了岩巷掘进速度。采用液压钻车配侧卸式装岩机作业线，提高了岩巷掘进速度，缓解了采区衔接紧张。

【关键词】作业线；配套设备；工艺；效益

随着煤炭开采技术和采煤方法的迅速发展，综合机械化采煤工艺应用，使得煤矿开采效率大幅度提高，而巷道掘进却相对较低，特别在岩巷掘进中，机械化程度较低，工艺不够合理，施工速度较慢，制约了矿井发展，出现采掘衔接紧张的局面，为了解这一问题，该煤矿采用液压钻车配侧卸式装岩机，形成了钻、装、运、支机械化配套作业线，提高了岩巷掘进速度。

1、工程概况

该煤矿一水平东部石门，掘进断面16m2，坡度5‰，长度1100米，岩性以砂岩和砂质泥岩为主，该巷直接关系一水平下步采区接续，改善工艺，提高掘进速度为当务之急。

2、配套设备

该巷采用液压钻车配侧卸式装岩机为主机械化作业线，具体设备见表1。

表1 设备综合配套表

设备名称 型号 数量 生产厂家

液压钻车 CM17 1 石家庄机械公司

侧卸式装岩机 ZCY-60 1 石家庄机械公司

喷浆机 PZ-5 1 太原新华矿山设备

带式输送机 SJ-80 1 江阴机械厂

5t蓄电池机车 2 济宁中煤机械厂

主要设备分析：

CMJl7煤矿用全液压掘进钻车的特点是结构紧凑、外形尺寸小，主要技术参数：

外形尺寸（l×b×h） 7200×1030×1 600 mm

凿孔直径φ 27—42mm

钎杆长度 2.475m

钻孔深度 2130mm

总功率 45kW

总重 8t

该液压掘进钻车与风动凿岩机相比有以下优点：①节约能源电动液压系统所需功率，只有气动钻进功率损耗的1/3。②凿岩效率高，速度提高2倍以上。③钻杆成本低凿岩冲击应力波平缓，传递效率高，因此钻具和钎杆一般可节约15%一20%。④降低凿岩成本，受力均匀、寿命高、故障少，故可降低成本。⑤改善工作环境，噪音低，提高了工作面的能见度，⑥提高施工质量，钻车能保证钻孔深度和间距的精度。⑦有利于安全生产由于，司机操作位置远离工作面。

ZCY-60煤矿用全液压侧卸式装岩机为履带行走的无轨装载设备，该产品具有插入力大、机动性好、全断面作业、安全性好、一机多用等特点。除完成装载作业外还可充当支护时的工作平台，完成工作面短距离运输、卧底、清帮等工作。主要参数如下：

铲斗额定容积 0.6m3

最大卸载高度 1741mm

最大卸载角度 550

最大卧底深度 600mm

爬坡角度 ±16

外形尺寸 4508×1741×2350mm

总功率 45kw

机器重量 7800kg

最大牵引力 50KN

3、工艺流程

以液压钻车配侧卸式装岩机作业线如图1

施工过程按“三八”制循环作业，将原“二掘一喷”改为“三掘三喷”并合理组织平行交叉作业，减少工序，临时轨道铺设、掘砌水沟、维修侧卸式装岩机、打锚杆眼、喷浆准备与钻车打眼平行作业；喷浆支护、钻车维修与装岩平行作业；安全检查、洒水降尘与侧卸式装岩机清道平行作业。详见表2。

4、掘进工艺

（1）爆破使用乳化炸药和毫秒延期电雷管，全断面一次光面爆破掘进。爆破效果良好，周边眼痕率大于85%，爆破效率85一90%，每个班循环进尺为1.7一1.8m。爆破设计见图2：

（2）运输，由侧卸式装岩机装岩，到胶带转载机装车，最后由5吨蓄电池机车拉出，并加强装岩吊车工作组织，应及时供应空车，运输重车。

（3）支护，采用锚喷支护，选择φ20高刚度螺纹钢锚杆，并保证初锚力充分发挥锚杆的支护作用，喷射混凝土，初喷不小于30mm，混凝土标号C15，水泥标号不低于325#。

5、经济及社会效益

（1）采用炮掘，使用风动凿岩机，耙斗装岩机，但仅一般在60-70m/月，而采用综合配套施工技术平均单进提高到100m/月，最高在120米，两者比提高了43%，全年可增加经济效益800多万元。

（2）采用液压钻车后，改善了生产环境，降低粉尘浓度。

（3）使用机械化配套作业线，降低了劳动强度，保障了职工身体健康，在机械化作业下职工安全得到了保证，视线里本质安全生产。

（4）岩巷的施工速度的提高，极大提高了矿井开拓速度，缓解了采区衔接紧张，为实现高产高效，减人提效，提供了有力的技术保证。

6、结语

该煤矿通过采用液压钻车配侧卸式装岩机配套作业线工艺，成功提高了岩巷掘进速度，缓解了采区接续紧张，为今后发展高产高效矿井，提供了技术保证，具有推广使用价值。

参考文献

[1]王宏森.煤巷快速掘进技术浅谈[J].山西科技报，2005[3]：1-3.

[2]赵学社.煤矿高效掘进技术现状与发展趋势 [J].煤炭科学技术，2007（04）：1-2.

[3]师文林，李志斌，高英，李志强.煤巷掘锚一体化技术的应用与发展[A].中国科协2005年学术年会第20分会场论文集[C]，2005.

[4]葛明.煤岩巷道快速掘进工艺技术成果显著.科技日报，2005（11）.