浅谈筠连矿区掘进机在硬岩巷道中的应用

浅谈筠连矿区掘进机在硬岩巷道中的应用

何强 刘浩 刘卫清 冯礼红

川煤华荣能源新维煤矿，四川 宜宾 645250

摘要：筠连矿区新维煤矿属煤与瓦斯突出矿井，且地质条件较为复杂。为保证矿井的正常回采，公司采用底板道的穿层抽采与煤层顺层瓦斯抽采治理瓦斯，为加快掘进速度，提高掘进效率，更好的预留抽采治灾时间，矿井引进岩巷综掘。结合现场的施工，对比分析岩巷综掘与岩巷炮掘的优点和缺点，提出在岩巷使用综掘过程中存在的问题及解决方法，使岩巷综掘工艺明显比炮掘工艺在效率上有较大幅度的提升。

关键词：岩石综掘；快速掘进；安全、高效

1引言

新维煤矿一盘区南翼瓦斯抽采巷（二）在8号煤层底板下约15～25m泥岩、粘土岩、薄层状粉砂岩中穿层掘进，岩石硬度系数f=6~8。原采用炮掘工艺掘进，排矸不连续，掘进速度较慢，制约了南翼治灾工程，严重影响了矿井正常的生产接替。为提高岩巷的掘进速度，有效解决矿井接替紧张等问题，矿井引进EBZ260L悬臂式掘进机掘进作业，采用皮带输送机连续排矸，提升了排矸效率，节约了巷道掘进时间，为矿井瓦斯治理提供空间和时间，确保矿井安全正常生产。

2设备选型

综合安全性、施工效率等各方面因素，并根据矿井地质条件,选用徐州徐工基础工程机械有限公司生产的EBZ260L悬臂式掘进机。

2.1EBZ260L悬臂式掘进机的主要结构和工作原理

EBZ260L悬臂式掘进机综合了装运、除尘自身行走等多种功能的综掘成套设备。该设备主要由截割部、本体部、行走部、铲板部、第一运输机、电气系统、液压系统、水系统、润滑系统、后支承构成等组成。截割部用于破岩及落料；铲板部对被掘下来的物料实施装载；第一运输机实现对物料的转载运输；行走部实现掘进机的自身行走；本体部为连接各个部件的主要承载构件。

2.2主要用途及适用范围

EBZ260L掘进机能实现连续切割、装载、运输作业，适用于煤巷、半煤岩巷以及全岩的巷道掘进，也可在铁路、公路、水力工程等隧道施工中使用。最大定位截割断面可达28m2，截割硬度不大于80MPa。要求环境温度为-20°~+40℃，坡度士16°。

2.3配套连续运输构建

原南翼瓦斯抽采巷（二）运输方式是耙矸机配合矿车进行排矸运输。为解决连续运输问题，公司在南翼施工了矸仓，掘进机后采用胶带运输机将矸石直接运输至矸仓，形成了联合运输系统，节省了排矸时间。

3岩巷综掘工艺与炮掘工艺对比

3.1炮掘工艺优缺点

炮掘工艺优点：掘进环节采用打眼+爆破方式掘进，排矸环节采用耙装机+矿车排矸，技术装备投资少、操作技术简单、灵活，容易掌握，且不受巷道坡度、断面的影响，适用性强。

炮掘工艺缺点：施工环节多，有效掘进时间短，单天进尺约4.5~5.1m，效率较低；采用耙装机+矿车排矸，若运输线路长，排矸耗时较大，从而将大大制约巷道掘进，降低掘进效率。

3.2综掘工艺优缺点

在川南矿区，综掘工艺多用于煤巷与半煤巷，应用于岩巷还属首例。综掘工艺主要优点是具有高产、高效、安全、低耗以及劳动条件好、劳动强度小等优点，主要体现：一是综掘工艺无打眼、装药连线、撤岗、爆破及通风环节，时间利用率更高，拒统计每班可掘进2.5~3.0m，长1000m巷道可提前约5个月竣工；二是综掘工艺连续运输方式的构建，提升了排矸效率，消除了排矸影响掘进的不利因素，保障了掘进的无缝对接；三是采用机械化掘进，大大降低了工人的劳动强度，为持续掘进提供了有利的人力保障。

综掘工艺缺点：一是综掘工艺应用了EBZ260L悬臂式掘进机、SGW-40T刮板运输机、可伸缩皮带机等设备，前期投入较大；二是EBZ260L悬臂式掘进机整体机身长，转向半径大，导致岔口跨度大，顶板管理较困难，巷道设计时需要强化巷道岔口顶板支护设计，确保巷道顶板安全；三是掘进机最大的使用坡度为16°，坡度大于16°时，掘进机行走无力，需在巷道设计时调整坡度，为岩巷综掘提供良好的条件；四是掘进机切割巷道顶板时，由于巷道顶板设计为半圆形，若掘进机司机操作不娴熟，导致顶板一次性成型差，需进行二次修正。

4经济效益分析

结合综掘工艺和炮掘工艺的效率分析，综掘工艺进尺较炮掘工艺高约2.5m/天，按8000元/m计算，可创造直接经济效益约730万元/年，扣除设备折旧费和电费150万元/年，岩巷综掘可创造效益约580万元/年。

5结论

1.炮掘工艺每班进尺约1.5~1.7m，综掘工艺每班进尺约2.5~3.0m，单进有明显的提高，实现了矿井巷道快速高效掘进。

2.岩巷综掘无爆破环节，不会产生爆破危害效应，且降低了劳动强度，提高了煤矿生产的安全性，有效地降低煤矿事故的发生率。

3.节约了治灾巷道掘进时间，为矿井瓦斯治理提供空间和时间，确保矿井正常的采掘接替。

参考文献：

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