綜掘工作面安全、高速掘進(jìn)綜合配套技術(shù)的探索與實(shí)踐

李從化

（開(kāi)灤（集團(tuán)）東歡坨礦業(yè)分公司，河北 唐山 064002）

開(kāi)灤(集團(tuán))東歡坨礦業(yè)分公司掘進(jìn)一區(qū)2324工作面位于-500水平南一采區(qū)12-1煤層，掘進(jìn)巷道總工程量5299m，其中2324運(yùn)道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1941m，采用29U14m2金屬拱形支架支護(hù)，棚距850mm；2324風(fēng)道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1941m，前33.8m采用錨網(wǎng)支護(hù)，然后采用29U14m2金屬拱形支架支護(hù)，棚距850mm；2324切眼設(shè)計(jì)長(zhǎng)度154m，采用錨網(wǎng)支護(hù)。

一、項(xiàng)目背景

2324工作面的運(yùn)煤系統(tǒng)涉及我區(qū)共8部膠帶運(yùn)輸機(jī)和7部刮板運(yùn)輸機(jī)，運(yùn)煤系統(tǒng)長(zhǎng)達(dá)3000m,掘進(jìn)過(guò)程中后路只要有一部電機(jī)出現(xiàn)故障，則整個(gè)運(yùn)煤系統(tǒng)將停止運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)料系統(tǒng)涉及從煤12-1聯(lián)絡(luò)巷下車場(chǎng)至迎頭有三條上山長(zhǎng)度917m及4000m平巷，運(yùn)輸線路較長(zhǎng)且復(fù)雜，若物料供應(yīng)不上勢(shì)必對(duì)掘進(jìn)速度產(chǎn)生影響。

根據(jù)公司制定的作業(yè)計(jì)劃安排，科學(xué)合理安排每日進(jìn)尺工作量，有條件不保守，沒(méi)條件不冒進(jìn)，在不增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，保證巷道一次成巷，隨掘進(jìn)安全設(shè)施，一通三防設(shè)施等不滯后，掘進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化要求執(zhí)行，進(jìn)一步提高了施工效率及工程質(zhì)量。

二、項(xiàng)目?jī)?nèi)容

2324掘進(jìn)工作面采用多種科技創(chuàng)新，其中主要科技創(chuàng)新有：設(shè)計(jì)并使用機(jī)載站人平臺(tái)與機(jī)載托梁器聯(lián)合裝置；合作引進(jìn)長(zhǎng)掘長(zhǎng)支機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)裝置；機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)配套的液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)裝置；引進(jìn)使用皮帶自移機(jī)尾裝置；設(shè)計(jì)使用皮帶機(jī)尾自動(dòng)清掃裝置；采用助力人車系統(tǒng)；設(shè)計(jì)斜巷皮帶防“貓車”裝置；設(shè)計(jì)使用自動(dòng)停車噴霧裝置；設(shè)計(jì)并使用絞車油壺裝置。

1.設(shè)計(jì)并使用機(jī)載站人平臺(tái)與機(jī)載托梁器聯(lián)合裝置。投入使用兩年來(lái)，減少每架棚子因搭建臨時(shí)腳手架進(jìn)行插背工序時(shí)間，提高安全系數(shù)和循環(huán)效率。

機(jī)載托梁器研發(fā)使用歷程

2.合作引進(jìn)長(zhǎng)掘長(zhǎng)支機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)裝置。煤礦綜掘巷道迎頭的臨時(shí)支護(hù)問(wèn)題，是一項(xiàng)艱苦復(fù)雜而又效率極低的工作，上面三代機(jī)載托梁器不能很好的解決臨時(shí)支護(hù)問(wèn)題。

《煤礦安全規(guī)程》第五十八條規(guī)定：“掘進(jìn)工作面嚴(yán)禁空頂作業(yè)。在松軟煤層、流沙性地層或者破碎帶中掘進(jìn)巷道時(shí)，必須采取超前支護(hù)或者其他措施?！?/p>

目前國(guó)內(nèi)架棚機(jī)載臨時(shí)支護(hù)為前探梁或掘進(jìn)機(jī)挑梁，支護(hù)強(qiáng)度達(dá)不到、也沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)臨時(shí)支護(hù)，在公司領(lǐng)導(dǎo)大力支持下，歡礦掘進(jìn)技術(shù)人員與廠家積極就我礦現(xiàn)場(chǎng)施工條件及技術(shù)要求進(jìn)行勘察技術(shù)交流，共同參與研究了ZLJ-10機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置，解決了臨時(shí)支護(hù)問(wèn)題。

ZLJ-10型實(shí)用新型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置，徹底解決了架棚巷道迎頭臨時(shí)支護(hù)問(wèn)題，同時(shí)一次截割最大臨時(shí)控頂距達(dá)到2.3米，實(shí)現(xiàn)850mm棚距一掘兩架，使截割斷面與架設(shè)支架兩個(gè)工序連續(xù)作業(yè)。

3.研制配套機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)裝置的液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)。2324運(yùn)道使用ZLJ-10機(jī)載臨時(shí)支護(hù)裝置進(jìn)行掘支作業(yè)時(shí)，每個(gè)裝個(gè)循環(huán)需要上兩個(gè)梁，機(jī)載裝置比較高，人力上梁比較費(fèi)勁，并且容易出現(xiàn)傷工。

針對(duì)這一問(wèn)題，研制出液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)起吊棚梁，大大節(jié)省工人的勞動(dòng)體力，并保證了施工的安全。

4.引進(jìn)使用皮帶自移機(jī)尾裝置。實(shí)現(xiàn)架棚與延伸皮帶平行作業(yè)，消除了每班延伸兩次皮帶機(jī)尾時(shí)間（30×2=60分鐘）有效增加進(jìn)尺時(shí)間1小時(shí)/班，每天能夠提效2架進(jìn)尺，提效10%左右。

5.設(shè)計(jì)使用皮帶機(jī)尾自動(dòng)清掃裝置。實(shí)現(xiàn)移動(dòng)皮帶機(jī)尾卷入浮煤的自動(dòng)清掃，徹底解決作業(yè)人員將鐵鍬深入皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)部位清煤的安全隱患。

6.采用助力人車系統(tǒng)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。-690水平12-1聯(lián)絡(luò)斜巷坡度25°上山，總長(zhǎng)度620m，員工上下班必須經(jīng)過(guò)該斜巷，人力體力消耗大，而且行走期間容易出現(xiàn)滑到摔傷。將該條斜巷加裝了助力人車系統(tǒng)，既降低了工人上下山的體力消耗，又保證了上下山時(shí)的安全。

7.設(shè)計(jì)斜巷皮帶防“貓車”裝置。機(jī)電設(shè)備是安全快速掘進(jìn)的保障。針對(duì)煤12-1斜巷皮帶“貓車”和灑貨現(xiàn)象，我單位專門研制出防止“貓車”裝置，從而成功解決了12-1斜巷皮帶“貓車”影響生產(chǎn)的難題。

8.設(shè)計(jì)使用自動(dòng)停車噴霧裝置。自動(dòng)停車裝置當(dāng)矸石較多、較大時(shí)可以自動(dòng)停車。自動(dòng)噴霧可以降低了煤（巖）塵的擴(kuò)散面積，有效的在傳播途徑中降低了職業(yè)病的發(fā)生。

9.設(shè)計(jì)并使用絞車油壺裝置。在絞車使用過(guò)程中往往絞車?yán)K容易磨斷絲、斷股從而引發(fā)輔助運(yùn)輸事故，我區(qū)設(shè)計(jì)油壺裝置能及時(shí)給絞車加油，從而保護(hù)鋼絲繩。

提高掘進(jìn)效率，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，最高達(dá)月進(jìn)尺742m。

三、取得的效果及經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)多項(xiàng)技改創(chuàng)新，2324工作面單進(jìn)效率由原來(lái)的456m/月提高到現(xiàn)在700m/月以上。在2018年9月份,2324運(yùn)道單頭月進(jìn)742m，達(dá)到正規(guī)循環(huán)班進(jìn)12架的水平。2324工作面可以提前3個(gè)月移交，有效保證了公司的生產(chǎn)工作面的銜接。