煤矿岩巷炮掘施工作业线浅析

【摘 要】为了提高掘进效率，加快岩巷施工速度，鲍店煤矿引进了“液压凿岩及挖掘式装载”作业线，来提高炮掘单进水平。“液压凿岩及挖掘式装载”作业线主要由YYT26液压钻机、LDZ150履带式挖斗装岩机、YDZ150转载机、SSDB25-600矸石仓组成，来完成矸石连续运输任务。

【关键词】岩石作业线 合理配套 高效 提高单进

中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）35-085-01

一、炮掘岩石作业线实施必要性

1.鲍店煤矿现状

多年来，鲍店煤矿在全岩巷道施工中，主要是采用钻爆法破岩，用YT系列气动冲击凿岩钻机打眼，用耙斗式装岩机或侧卸式装岩机装岩，用矿车运输矸石。由于YT系列气动冲击凿岩钻机，噪音大，不但职工劳动强度大，而且严重影响职工的身体健康；使用矿车运输矸石，运输环节多，效率低，运输工作量大，安全隐患多；用耙斗式装岩机装岩，每40米要移机一次，不能实现连续装岩，效率低；致使炮掘的单进水平难以突破，一直在低水平徘徊。

为提高岩巷掘进的机械化程度，提高掘进效率，鲍店煤矿在炮掘机械化方面做了大量的有益探索。并拟定岩巷机械化作业线计划方案主要有以下三种：①YT系列凿岩机+耙斗装岩机+矿车。该配套方案是传统的岩巷掘进配套方案，具有设备简单，可靠性高的优点，但存在凿岩噪音大、频繁移耙装机（每35米左右移动一次），效率低等缺点。② YT系列凿岩机+履带式挖斗装岩机+梭式矿车。该配套方案可实现连续装岩，装岩效率高，但也存在凿岩噪音大的缺点。③ 凿岩台车+侧卸式装岩机+皮带。该配套方案可实现凿岩的机械化，但存在装岩不连续，钻眼定位不准确等缺点。

近几年来，公司领导高度重视炮掘单进水平的提高工作。方案①中配套作业线优点是实现了连续出矸，大大的提高了出矸的效率，但仍存在凿岩机噪音大，职工作业环境差等缺点。但就另2个方进行比较，方案②更优，为此我矿准备进行方案②工业性试验。

2.岩石作业线实施的目的、意义

鲍店煤矿由于受三下压煤制约严重，生产接续异常紧张，为保证矿井可持续发展，必须研制新型的岩巷作业线，以提高掘进效率，缓解目前接续紧张的局面。

制掘单进水平提高主要有两个因素，一是钻眼的速度，二是出矸的速度。要想实现炮掘单进的突破，必须研究新型的凿岩机具和高效率的装岩机械。通过调研，液压凿岩机可提高钻眼速度，噪音小，可改善职工作业环境，但液压凿岩机必须要有专门的泵站。履带式液压扒岩机可实现连续装岩，效率高。如何把两者有机的配合，共用装岩机的液压系统，而又不影响液压凿岩机和履带式挖斗装岩机的性能，必须对两者的有机配套进行进一步的研究。

二、岩石作业线实施达到的主要技术指标及最终目标

1.炮掘月单进水平达到150米以上。

2.实现液压凿岩机与履带式挖斗装岩机合理配套。

3. 履带式挖斗装岩机的装载能力 150 m3/h；最大爬坡度达200 。

4.液压凿岩机在硬度f=7的岩石上钻孔，速度可达每分钟800mm——1000mm。

5.实现连续装岩作业。

三、实施的具体内容及技术路线

（一）液压凿岩机与履带式挖斗装岩机配套设计研究。

1. 履带式挖斗装岩机的选型：

根据鲍店煤矿提出断面16-18m2，选用LDZ150型履带式挖斗装岩机1台。

2.液压凿岩机选型：

通过调研，选择乐清市采矿机械厂YYT26支腿式液压凿岩机进行配套

3.液压凿岩机与履带式挖斗装岩机配套方案设计

把YYT26支腿式液压凿岩机安装在LDZ150型履带式挖斗装岩机上，使既能满足液压钻机的快速钻进又能满足巷道的装渣。如何使YYT26支腿式液压凿岩机与履带式挖斗装岩机有机结合，达到充分挖掘现有施工设备的潜能，在钻爆法破岩手段不变的前提下，通过快速打眼和连续装矸，来实现煤矿岩石巷道的快速施工。液压凿岩机的机体可直接放置在履带式挖斗装岩机上，使用时直接从履带式挖斗装岩机拿下即可，用完后在放回固定架。两者的有机结合提高了岩石巷道掘进机械化水平，缩短岩巷迎头打眼排矸时间，降低迎头职工的劳动强度，减少施工过程中的噪声、粉尘对职工身体的伤害。

（二）炮掘高效、连续出矸后配套技术研究。

运输矸石方案：履带式挖斗装岩机转载机胶带运输机梭式矿车1.5t矿车。

1. 履带式挖斗装岩机

履带式挖斗装岩机车体内装有装有刮板运输机，可自动装卸矸石。装载能力大、效率高和工作平稳等优点。可连续把岩渣挖掘、扒取、输送到梭式矿车或其它运载设备上。具有装载平稳、挖掘范围大、不洒料、高效、连续性强等特点。

2.转载机

为加大挖斗装渣机的装矸石的范围，设计在挖斗装渣机后配套掘进机的转载机。

3.梭式矿车

梭式矿车车箱内装有装有刮板运输机，可自动装卸矸石。刮板运输机均采用两套行星齿轮减速器及套筒滚子链传动，行星齿轮减速器传动具有体积小、重量轻、承载能力大、效率高和工作平稳等优点。转向架用采钢板弹簧结构形式，减震性能好，运行平稳，不易掉道。车体可分为四个部分，便于拆卸搬运。

四、可行性分析

YYT26型液压凿岩机是乐清市采矿机械厂历经10多年精心研制的新一代凿岩设备；被学者专家鉴定为“实现了高效、节能、降噪、安全、 环保等效果显著，远优于气动凿岩机，达到国际先进水平”，“性能稳定、可靠、经济、耐用、易维修、深受现场欢迎”.实绩表明，它比之传统的同类风动凿岩机，能耗仅其三分之一以下，工效提高近1倍。

LDZ150型履带式挖斗装岩机是昆明穿山机械设备有限公司生产的是一种连续高效装渣设备。已在煤矿巷道、铁路隧道、引水涵洞、国防洞窟等巷道的掘进 装载作业被广泛使用，质量稳定，运行可靠。

LDZ150型履带式挖斗装岩机总体设计融合了德国和日本的先进技术，采用了模块化设计，用户可根据具体要求进行选配。整机采用电动全液压传动，结构紧凑，推进力大，扒取范围广，可全断面装岩，不留死角，不需要人工辅助 清理工作面。配备了完善的故障检测系统和电路保护系统，管路连接采用了国际最前沿的油口双重密封行式，提高了油路系统的可靠性。装配有人性化的先导操控系统、电动加油系统，操作轻松简便，工作平 稳无冲击，极大地减轻了工人的劳动强度，操作本机时安全、轻松、舒适。

LDZ150型履带式挖斗装岩机与YYT26型液压凿岩机用同一个动力站，增加了设备利用率，节省了设备投入，解决了液压凿岩机动力站占道问题。最主要的是使液压凿岩机与动力站距离适当，解决了液压凿岩机与动力站因距离太远而油压不能达到液压凿岩机使用要求而无法在井下工作的问题。YYT26支腿式液压凿岩机与LDZ150型履带式挖斗装岩机结合是巷道掘进中的一次重大变革。从技术上完全能实现两机的合理配套。

五、经济及社会效益

1.经济效益：通过该项目的研究实施，可大幅度提高单进水平，单进由90米提高到150米，在施工人员不变的情况下，每月可增加进尺60米，按传统的施工方式，需要一个队20天进行施工，每队按60人计算，人均月工资按5000元计算，可节约60×5000×2÷3=200000元

2.社会效益：

（1）液压凿岩机噪声比风动凿岩机低10dBA，极大改善了工人作业环境。

（2）高效、连续出矸后配套系统，不但提高了装岩的效率，而且可在平巷内接车，不需要斜巷绞车提松矸石，可大大提高出矸的安全性。