掘進配套設備在巖石巷道實踐應用

1、1掘進配套設備在巖石巷道實踐應用生產(chǎn)技術部李殿斌摘要為提高巖石巷道的掘進速度，保證采區(qū)的正常接續(xù)在大平礦S1采區(qū)軌道上山掘進期間采用硬巖綜掘機截割，膠帶機連續(xù)出貨到儲料倉，集中出貨的新工藝，提高掘進工期和效率。同時應用一種新型的連續(xù)運輸設備技術，掘進工作面所需的物料由工作面入口到工作面實現(xiàn)一次性到達。解決傳統(tǒng)的輔助運輸效率低、多臺絞車區(qū)段接力運輸、管理難度大、安全狀況差等問題。關鍵詞掘進設備巷道應用1問題的提出隨著礦區(qū)高產(chǎn)高效礦井建設和

2、集約化生產(chǎn)的發(fā)展，普通綜采裝備，綜采放頂煤裝備，綜采大采高裝備，薄煤層刨煤機裝備等技術在鐵能公司得到了全面應用和發(fā)展，伴隨著礦區(qū)煤炭產(chǎn)量大幅度提高同時，煤炭儲量也在下降。條件好、快段好的采煤工作面逐漸減少，為保證采、掘平衡，各礦巖石巷道、半煤巖巷道的掘進量增加，解決掘進速度是平衡好采、掘關系的關鍵，必須探尋一種在巖石巷道、半煤巖巷道應用的高效掘進、快速掘進新技術，提高掘進速度和效率，以此來保證礦井采煤工作面的正常接續(xù)問題。要提高巖巷、半

3、煤巖巷道的掘進速度，淘汰落后的鉆爆法施工工藝，首先要考慮掘進設備的選擇問題；其次要考慮支護材料的運輸及矸石出貨問題。硬巖綜掘機在鐵能集團公司巖石巷道、半煤巖巷道使用，大幅度提高掘進效率。輔助運輸設備采用無極繩絞車運料方式，解決輔助運輸多區(qū)段絞車接力運輸、連續(xù)性差、運輸效率低問題。在此背景下研究綜掘機與無極繩絞車連續(xù)運輸設備配套技術，在大平礦S1采區(qū)軌道上山得到實踐應用2配套設備應用情況大平礦S1采區(qū)是礦井接續(xù)采區(qū)，服務期限為30年。需要

4、布置三條巷道，即膠帶機巷道，運輸巷道，回風巷道。綜合分析大功率綜掘機適應的巖巷條件，確定選擇該礦S1軌道上山掘進工作面采用硬巖綜掘機施工，膠帶輸送機出貨到機頭集中貨倉，由耙斗機裝礦車運到副井提升。物料的運輸使用無極繩絞車的方式進行作業(yè)，實現(xiàn)物料到工作面的快速送達。S1采區(qū)軌道上山自2015年6月初開始掘進施工，2016年2月末竣工。工期6個月。2.1地質(zhì)條件大平礦S1軌道上山地質(zhì)條件：巖層賦存特征由灰色、灰白色砂巖組成，夾深灰色泥巖、粉

5、砂巖及砂礫巖，砂巖成分以石英、長石為主，膠結(jié)物主要為泥質(zhì)，鈣質(zhì)較少見。巖石層理不發(fā)育，在砂巖段中偶夾有薄煤層及炭質(zhì)頁巖。硬度f5～f7。在該范圍內(nèi)有可能遇SDF143斷層，該斷層落差013m傾角40～60，走向42。預計該斷層會對掘進有一定影響。還有一條可能遇見的SDF142斷層，該斷層落差0～6m，傾角50～60，走向102S1采區(qū)軌道上山合計工程量1285m，斜巷長度1222m，坡度9，上部平巷長度為63m，采用錨、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護形

6、式（圖1），斷面形式為凈寬4.6m半圓拱，掘斷面15.3m2，凈斷面13.8m2。每掘進40m在巷道掘進方向左幫施工一處躲避硐室，躲避硐室深1m、寬2m、高2.3m。32.3EBZ318H懸臂式掘進機能力驗算巷道面積S公式如下：S=3.14R22＋HB式中R——巷道掘進半徑，m；H——巷道墻高，m；B——巷道寬，m。經(jīng)計算，巷道面積15.3㎡。巷道掘進出貨碎石松散系數(shù)平均值1.75，則每米巷道出矸量26.8m3。EBZ318H懸臂式掘進

7、機每小時理論掘進進尺15.7mh。按大平礦的工作面接續(xù)計劃，S1軌道上山掘進工作要求于2016年2月末完成。除去前期炮掘進尺，須綜掘進尺1000m。工期6個月，折合月進尺167m。原班進尺5.6m。EBZ318H懸臂式掘進機各項參數(shù)均能滿足S1軌道上山正常掘進的要求。3出貨運輸設備的選擇3.1出貨方案的確定S1軌道上山掘進期間出貨系統(tǒng)：綜掘機耙裝一運溜子→二運膠帶轉(zhuǎn)載機，→膠帶輸送機——儲矸倉→耙斗機→礦車→電機車→井底車場→副井提升→

8、矸石山。其中，設備型號詳見表2。表2出貨系統(tǒng)設備型號序號設備名稱型號數(shù)量運輸距離（m）1膠帶輸送機SSJ100021601臺13002耙斗機P60B1臺3礦車4電機車CTY86G1臺8003.2排矸設備配置核算EBZ318H型綜掘機進尺能力4mmin，綜掘機一運運輸能力4mmin；綜掘機二運運輸能力4mmin；工作面SSJ10002160帶式輸送機運輸能力800Th帶速：2.5ms工作面原班出貨量是150m，大約需要30min的出貨時間

9、。其余時間可用于巷道的支護程序。膠帶機頭臨時儲矸倉容量165m，夠存儲一個圓班施工的矸石，耙斗機裝1.5T礦車平均3min車，5小時可以提空一個循環(huán)的矸石。綜掘機出貨與掘進同時進行，考慮到遇見大塊巖石必須人工破碎才能裝載等因素影響，取截割、出貨時間為140min。工作面綜掘機裝貨能力≤工作面帶式輸送機運輸能力≤儲矸倉圓班存出貨能力，綜上所述運輸出貨系統(tǒng)滿足出貨需求。4掘進輔助運輸系統(tǒng)選擇方案4.1掘進輔助運輸系統(tǒng)選擇S1軌道上山總長12