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EBZ-280A 掘进机在岩巷中快速掘进的实践应用

2021-02-07

山东煤炭科技 2021年1期
关键词:进尺掘进机示意图

刘 廷

(潞安环能股份有限公司漳村煤矿,山西 长治 046032)

2601 高抽巷是漳村煤矿施工的首条长距离全岩巷,该巷全长1640 m,采用炮掘施工,从2015 年4 月开工至2016 年10 月竣工,耗时长达19 个月,平均月进尺86.3 m,最高月进尺106.5 m。掘进效率较低,整个工作面圈定工期延长,最终影响全矿采掘衔接部署。

为提升高抽巷掘进效率,经过充分调研,漳村煤矿于2019 年5 月购进EBZ-280A 掘进机,并在2603 高抽巷进行试验应用,通过176 d 的磨合试验、优化调整到最后的提质创优,累计进尺1 122.8 m,平均日进尺6.4 m,最高日进尺9.6 m,最高月进尺达237.8 m,取得良好成效。

1 实施地点巷道概况

项目实施地点为2603 高抽巷,该巷位于2603运巷东侧,两巷平行布置,间距20 m(中—中),设计长度1204 m。图1 为2603 高抽巷平面布置示意图。

巷道层位:煤层顶板往上15 m(煤层顶板—巷道底板)附近选择一层锚杆索锚固端为坚硬稳定砂岩、巷道掘进区域为泥岩的层位。

图1 2603 高抽巷平面布置示意图(单位:m)

巷 道 断 面:3.9 m×3.3 m( 宽× 高) 矩形,断面面积为12.87 m2。巷道支护:顶部采用335#Φ22-M24-2400 螺纹钢锚杆+单筋钢带支护,Φ18.9-5000 mm 锚索补强(1-0-1 布置);两帮采用335#Φ22-M24-2000 螺纹钢锚杆配合单体托板进行支护,排距均为1.2 m(坚硬砂岩区域锚杆棚距放大至1.3 m);每隔50 m 架设一架双层塑料网棚防止产生静电(该处必须打设顶锚索)。图2 为2603 高抽巷断面支护示意图。

2 实施队组

由该矿开拓二队实施,实施前该队主要进行炮掘施工,依托本项目的实施,将开拓二队转型建设为一支“炮掘+综掘”全能复合型掘进队伍。

图2 2603 高抽巷断面支护示意图(单位:mm)

3 设备参数

采用EBZ-280A 掘进机割岩、出岩,EBZ-280A掘进机主要技术参数见表1。QZP-160 桥式转载皮带机配合DSJ-80 胶带输送机运岩,顶部支护采用MQT-130 钻机,两帮支护采用YT-28 或7655 型凿岩钻机,倍增器紧固锚杆施工(顶、帮支护使用设备与炮掘施工使用设备一致)。

4 劳动组织与正规循环

4.1 “四六制”组织

采用“四六制”组织,即三个生产班、一个检修班,具体见表2。每班工作时间均为6 h。

表1 EBZ-280A 掘进机主要技术参数表

表2 “四六制”组织表

4.2 劳动定员

生产班与检修班的劳动定员情况见表3。

表3 劳动定员情况表

4.3 正规循环及施工工艺

采用掘二锚二施工,循环进尺2.4~2.6 m。每个生产班2~3 个正规循环。

施工工艺循环:掘进机割岩、出岩、退机、落截割头并闭锁机组动力电源→敲帮问顶→将顶钢带固定在网上→伸出顶网,联接顶网前移临时支护、上好正面岩墙护网及两帮临时支护→利用风动钻机和风动煤钻钻装顶、帮锚杆(两帮锚杆可滞后窝头一排打设)→收起炮头平台及回撤正面岩墙护网→进行下一循环。

5 机组设备优化

(1)掘进机小溜出矸口加装防护罩,防止矸石翻出滚落伤人。

(2)截割头加装防护罩,同时用做作业平台。

(3)掘进机机身上方加装防滑式防护钢板,便于人员在机身上方行走,同时保护机身不受施工机具及矸石碰撞。

(4)掘进机尾部加装拖移挂钩,便于沿皮带拉架作业。

(5)向厂方提出铲板千斤顶油缸结构改制要求,由厂方改制后更换,改制后的铲板油缸结构更加合理,有效防止了被矸石冲击碰撞磨损。

6 实施效果评价

2603 高抽巷整体掘进区域岩石抗压强度为39~74 MPa(普氏硬度系数f=4~7)时,采用EBZ-280A 掘进机割岩时间可稳定在每排55 min 以内(排距1.2 m,截割岩石体积15.4 m³),局部巷道出现坚硬砂岩(普氏硬度系数f=9~10),造成掘进机截割困难,采用放震动炮辅助破岩通过及掘进机直接通过坚硬砂岩区域的方式进行尝试。

2603 高抽巷岩巷综掘从井下试验到巷道到位共试验176 d,累计完成进尺1 122.8 m,日均进尺为6.4 m。期间最高日进尺达9.6 m,最高月单进达尺为237.8 m,与2601高抽巷最高月单进106.5 m相比,掘进效率提升123.3%,成效显著。表4 为2603 高抽巷与2601 高抽巷单进情况对比表。

表4 2603 高抽巷与2601 高抽巷单进情况表

7 结语

EBZ-280A 掘进机在2603 高抽巷试验应用中,根据EBZ-280A 掘进机机身尺寸科学合理确定巷道断面,结合岩体岩性合理制定巷道支护,并于现场施工中及时进行设备优化,进而使得EBZ-280A 掘进机在2603 高抽巷的试验应用取得圆满成功。对比2601 高抽巷,到位时间减少13 个月,成功解决了高抽巷的布置严重影响工作面整体圈定工期及缓解日益紧张的采掘接替问题,为将来高抽巷及其他岩巷的施工提供了相当重要的经验和依据。

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