葫蘆素煤礦掘錨機快速掘進經(jīng)驗總結(jié)

王磊

摘 要：中天合創(chuàng)葫蘆素煤礦為了解決礦井首采工作面能夠按時盡早投產(chǎn)以及今后礦井采掘接替緊張情況，引進兩臺山特維克礦山機械有限公司生產(chǎn)的MB670型掘錨一體機予以應(yīng)用。2014年12月投入使用，通過幾個月的試用與優(yōu)化，現(xiàn)各項指標處于穩(wěn)步提升階段。文章介紹了葫蘆素煤礦引進的山特維克礦山機械有限公司生產(chǎn)的MB670型掘錨機的性能特點及其使用過程中的摸索與研究。

關(guān)鍵詞：掘錨機；煤巷快速掘進；摸索與研究；經(jīng)驗總結(jié)

中圖分類號：TD42 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

中天合創(chuàng)葫蘆素煤礦為了解決礦井首采工作面能夠按時盡早投產(chǎn)以及今后礦井采掘接替緊張情況，引進兩臺山特維克礦山機械有限公司生產(chǎn)的MB670型掘錨一體機予以應(yīng)用。2014年12月投入使用，通過幾個月的試用與優(yōu)化，現(xiàn)各項指標處于穩(wěn)步提升階段。

1 掘錨一體機結(jié)構(gòu)

此設(shè)備主要由截割系統(tǒng)、錨桿系統(tǒng)、支護系統(tǒng)、裝載系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、降塵系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、主機架等組成，其主要技術(shù)特征如表1-1所示

2 掘錨一體機在煤巷掘進中的應(yīng)用

2.1 施工巷道地質(zhì)條件

21102工作面運輸巷井田內(nèi)第四系松散層廣泛分布，厚度較大，沒有基巖裸露。本礦井煤層頂、底板條件相對較差，掘進區(qū)段2-1煤煤厚約為2.50～3.00m，該煤層結(jié)構(gòu)簡單，形態(tài)為一向北西傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角一般1～3°，局部可達6～8°，一般不含夾矸或局部含1～3層夾矸；煤層直接頂為灰白色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，厚度約2.92～19.2m，含有大量的植物化石；底板為灰黑色砂質(zhì)泥巖或灰白色細砂巖，巷道圍巖特征詳見表2-1。

表2-1 巷道圍巖特征表

巷道沿煤層頂板施工掘進，全煤巷道，用作21102綜采工作面回采時運輸及進風(fēng)使用。

2.2施工巷道主要技術(shù)指標

2.2.1巷道斷面

21102工作面運輸巷設(shè)計總長為4637m，巷道凈寬5.5 m、凈高2.8m、凈斷面15.4 m? 。

2.2.2永久支護

頂板：巷道頂板采用螺紋鋼錨桿+錨索+Φ6.5mm鋼筋網(wǎng)支護方式。

巷幫：非回采側(cè)幫部選用Φ20×2200mm左旋等強螺紋鋼錨桿+鋼筋托梁+菱形金屬網(wǎng)支護；回采側(cè)選用Φ27×2000mm玻璃鋼錨桿+雙抗塑料網(wǎng)支護，必須加木托盤。

錨固要求：頂錨桿用2支MSCK2335快速藥卷；

幫錨桿使用2支MSCK2335快速藥卷；錨索使用2支MSCK2370快速藥卷。

工程質(zhì)量要求：螺紋鋼錨桿預(yù)緊力不低于150 N·m，錨固力不低于100KN；玻璃鋼錨桿預(yù)緊力不低于100 N·m，錨固力不低于60KN；錨桿全部垂直頂幫打設(shè)，允許±15°誤差；錨索張拉預(yù)應(yīng)力130 kN；頂板網(wǎng)片搭接100 mm使用，聯(lián)網(wǎng)時孔孔相聯(lián)。

掘進循環(huán)進尺1 m；幫支護滯后頂支護一排；錨索打設(shè)采用掘錨機機載鉆機打設(shè)，幫上部兩根錨桿緊跟工作面打設(shè)，最下一根錨桿緊跟掘錨機后人工持鉆打設(shè)，如圖1-1所示。

圖1-1

2.3施工方法及工藝

2.3.1 施工工序

交接班安全檢查一經(jīng)過安全確認升起臨時頂棚—落下掘錨機后穩(wěn)定支撐—啟動電機開始割煤—采用連運一號車完成破碎及運煤一用橋式轉(zhuǎn)載膠帶運輸機及后續(xù)出煤系統(tǒng)完成煤炭的轉(zhuǎn)載—確認掘錨機行走范圍內(nèi)無人員和其他物件一行走到位一在頂棚上安裝頂網(wǎng)升起臨時頂棚—施工頂板錨桿（同時割煤）—掛幫網(wǎng)施工幫部錨桿—進入下一循環(huán)。

2.3.2裝載與運輸

掘錨機扒爪裝載機構(gòu)一中部輸送機一連運一號車一橋式轉(zhuǎn)載機一膠帶一主運輸系統(tǒng)。

2.3.3循環(huán)作業(yè)圖表

生產(chǎn)班每班完成1O個循環(huán)，檢修班停產(chǎn)檢修及跟進其他輔助工作共計影響8個循環(huán)。每天完成22個循環(huán)，每次循環(huán)進尺1.0m。正規(guī)循環(huán)率按照90%計算，每月進尺594m。

3 掘錨機優(yōu)點

3.1 安全系數(shù)大幅提升

1） 機載錨桿鉆機、工作平臺處于液壓頂棚下，人員作業(yè)區(qū)域完全處于液壓頂棚下，作業(yè)安全系數(shù)增高；2） 掘錨機生產(chǎn)循環(huán)進度小，空頂距小，能夠及時支護，做到生產(chǎn)短掘短支，巷道頂板受采動影響較小，有利于復(fù)合頂板管理；3）機載錨桿鉆機人工控制，割煤、進退環(huán)節(jié)均為無線遙控，操作人員可遠離工作面，通過后部顯示屏觀察和掌握作業(yè)情況，操作人員處于有效支護下完成作業(yè)，更加安全；4） 掘錨機截割滾筒后部，安設(shè)擋塵皮，在實現(xiàn)擋塵的前提下，又將空頂區(qū)域與作業(yè)區(qū)域分隔，提高了作業(yè)現(xiàn)場安全系數(shù)；5） 掘錨機電壓、油溫、水壓和流量等全部實現(xiàn)閉鎖，保護更加全面；

3.2集優(yōu)高效

1） 裝載和輸送裝置相對于截割系統(tǒng)獨立運行、作業(yè)過程中互不影響，提高了工時利用率。2）機載鉆機隨機跟進，無需人工反復(fù)扛抬、準備、定置，節(jié)省了工時。3）頂錨、幫錨、錨索采用機載鉆機打設(shè)，減輕了勞動強度，提高了工作效率。4） 割煤期間打設(shè)錨索，支護巷幫、補聯(lián)網(wǎng)等，做到了割煤與支護平行作業(yè)，實現(xiàn)了最大化平行作業(yè)。5） 工作面幫上部支護緊跟工作面，下部支護滯后補打，工作面支護與后續(xù)支護平行作業(yè)，縮短了循環(huán)進尺耗時。6） 掘錨機油脂系統(tǒng)實現(xiàn)全部自動潤滑，大大減小了日常維護工作量。7） 自帶伸縮式截割滾筒，可根據(jù)巷道設(shè)計設(shè)置相應(yīng)寬度的截割滾筒，實現(xiàn)一次成巷，縮減了割煤耗時。8） 自帶機載鉆機作業(yè)時，動力強、推進快和穩(wěn)定性強。9） 掘錨機配套4臺頂錨桿機與2臺幫錨桿機可實現(xiàn)全方位的錨桿支護，位置、角度調(diào)整簡便且實現(xiàn)同時作業(yè)，大大縮減了支護耗時。10）通過液壓油缸對頂板和底板進行強行支撐固定，利用液壓推力掏槽，履帶原地不動，對底板的破壞降到最低，減少臥機率。

3.3設(shè)備操作智能化

1） 截割頭掏槽和其他截割作業(yè)由電子系統(tǒng)PLC控制，實現(xiàn)截割電機工作負載程序最優(yōu)化。2）掘錨機配置液壓伸縮工作平臺，作業(yè)時可根據(jù)需求進行收伸。

3.4作業(yè)環(huán)境優(yōu)良化

1）大扭矩、低轉(zhuǎn)速，使割煤過程中產(chǎn)生的粉塵降至最低。2） 掘錨機配備專用除塵風(fēng)機配套前擋塵簾，將工作面產(chǎn)生的粉塵最大限度地吸人除塵風(fēng)機。3） 配備機載除塵冷卻系統(tǒng)，冷確水以噴霧形式排水，實現(xiàn)電機和液壓系統(tǒng)冷卻的同時，最大程度地降低空氣中的粉塵。

4 掘錨機使用中不足及針對性措施

1） 掘錨機隨機電纜拖移、管理困難，在其尾部安裝隨機電纜架，電纜隨機入架管理。2） 臨時支護頂棚控頂范圍相對較小，在原有支護頂棚兩翼加設(shè)擴展翼。3）掘錨機截割頭無法實現(xiàn)側(cè)傾調(diào)整，當巷道底板破碎較軟，機身側(cè)傾時無法通過調(diào)整截割頭至水平狀態(tài)，需要通過在掘錨機下方墊設(shè)道木調(diào)整修正。4） 機載幫錨鉆機距離頂錨鉆機1.5m，幫錨桿不能與頂錨桿布置在同一平面上，為減少移機次數(shù)，將幫錨桿布置在兩排頂錨桿中間。5） 機載鉆機擺動幅度小，錨桿不能嚴格按照設(shè)計施工，因此根據(jù)鉆機擺動情況重新設(shè)計錨桿孔位。6） 頂錨鉆機與幫錨鉆機不能實現(xiàn)平行作業(yè)，影響支護工序效率。7）設(shè)備對進水壓力、流量要求較高，壓力較小、流量不足時都導(dǎo)致設(shè)備不能啟動，配套安裝靜壓水增壓裝置，確保供水壓力、流量；同時在供水管路進水口加設(shè)過濾器，避免因水質(zhì)不好導(dǎo)致水壓、流量受到影響。8） 1#車聯(lián)運系統(tǒng)搭接長度25m，限制了每天最大進尺量，為提高進尺，采取延長搭接長度的方法解決。9）掘錨作業(yè)對運輸系統(tǒng)要求較高，為此采取加強對設(shè)備的檢修，加強日常管理，保證運輸系統(tǒng)正常。

10）掘錨機體積笨重，在巷幫開掘鉆場硐室困難，割煤過程中需要頻繁調(diào)機，頂錨幫錨無法用機載鉆機打設(shè)，需要采用MQT-130型錨桿鉆機及風(fēng)動幫錨鉆機打設(shè)。

5 結(jié) 語

葫蘆素煤礦應(yīng)用掘錨機以來，全方位逐步優(yōu)化、提升，取得了較好的效果。掘錨聯(lián)合機組能在解決截割、裝運、行走和轉(zhuǎn)載一體化的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)掘進、支護同步平行作業(yè)，從而大大提高掘進速度，為礦井按時早日投產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

參考文獻

[1] mb670掘錨機操作手冊

[2] 掘錨機使用說明書

[3] 21102工作面運輸巷作業(yè)規(guī)程