東龐礦巖巷快速掘進設備配套及現場施工研究
東龐礦巖巷快速掘進設備配套及現場施工研究
摘要 總結了東龐礦自引進大功率、大噸位的掘巖機以來，通過對其關鍵技術、設備綜合配套、支護方式、施工組織管理等問題進行研究，在改善巖巷作業(yè)環(huán)境，減輕勞動強度，提高巖巷單進和掘進效率，提高巷道質量，保障安全生產等方面均有顯著作用。
關鍵詞 巖巷；綜掘；快速掘進；工藝研究
1概述
東龐煤礦自1988年開始使用液壓鉆車機械化作業(yè)線進行巖巷掘進工作以來，共掘進巖石巷道21 000多m，掘進速度和工程質量逐年提高。但隨著采煤技術的發(fā)展，開采效率的提高，以及集團公司快速發(fā)展的需要，使得東龐礦的采掘生產銜接變得十分緊張，嚴重制約著煤礦的其它采掘活動的進展。
為了提高巖巷掘進速度，東龐礦在2008年10月引進EBZ-300重型掘巖機，通過對其關鍵技術、設備綜合配套、支護方式、施工組織管理等問題進行研究，實現了巖巷綜掘作業(yè)線配套，從而提高了巖巷掘進速度，充分發(fā)揮機械化在巖巷施工的作用，形成適應東龐礦井地質條件的巖巷綜掘配套施工技術。
該條綜掘機械化作業(yè)線的施工地點位于東龐礦的三水平輔助軌道大巷，水平標高為-522.5m，在2#煤底板穿層布置，穿過的巖層有砂巖、粉砂巖、細砂巖、灰?guī)r等，經試塊測試其中野青灰?guī)r硬度f=12.1。
巷道為半圓拱形斷面，規(guī)格：寬×高=4.6×3.7m（凈），掘進斷面為S=16m2,錨噴支護。
2設備選型及配套技術
根據井下生產條件，三水平輔助軌道巷多為穿層巷道及巖層硬度系數不一的特點，選用佳木斯煤機廠生產的目前國內裝機容量最大的EBZ-300重型掘巖機，該型掘巖機功率大、適應性強、除塵能力高，最大可切割f=10的巖層。按照設備生產能力配套的原則，優(yōu)化選擇巖巷掘進運輸機、橋式皮帶機、除塵風機、碴倉、扒巖機、電瓶車等配套設備。
配套設備型號為：KCS200除塵風機、DSB40-4型皮帶兩部、BZ-60型耙斗機、5T蓄電池機車。
3勞動組織管理
勞動組織采用四六作業(yè)制，四班進尺，兩班滯后平行補打錨桿、錨索及噴漿。掘進班每班配11個人，噴漿班配13個人。
現場管理以崗位責任制和分工負責制為中心，采用“五定”的組織方式，即：定時（在規(guī)定時間進行工作）、定位（各工種崗位保持不變）、定量（在規(guī)定時間內完成所定的工作量）、定質（達到所定質量標準要求）、定責（責任到組，層層分解，人定崗、崗定責、責定分）。各崗位按照工序和循環(huán)要求完成自己的工作，從而使人員分工專業(yè)化，井然有序，忙而不亂，最大程度的發(fā)揮機械和人工效率。
4技術管理與創(chuàng)新
4.1施工現場管理
在現場管理制度上，一是嚴格落實“一班三檢”工程質量管理制度。即開工前由班長檢驗上一班次工程質量，班中由現場跟班人員檢查現場工程質量，班末由班長與現場跟班人員共同驗收當班工程質量。二是深化包機制，做到包機到人，設備無帶病運轉。通過嚴格管理制度，使工程質量優(yōu)良品率達到了100%，機電設備完好率每月保持在95%以上，為快速進尺提供基礎保障。
4.2搞好生產系統(tǒng)的優(yōu)化配套
三水平輔助軌道巷迎頭使用EBZ300掘進機進尺，掘進機截割前開啟KCS-200除塵風機，后路配兩部DSB40-4皮帶出碴到矸石緩沖倉，然后通過BZ-60型耙斗機裝碴，耙斗機后路由一臺5T電瓶車和兩部11.4kW絞車將碴罐拉到車場坡底，軌道斜巷由一臺JYB-40×1.25（55kW）絞車提升（每鉤掛3個罐）。碴罐到坡頭后由5T電瓶車運到三水平軌道巷架線車場。
通過現場監(jiān)控重型掘巖機對不同巖層適應的工作狀態(tài)，優(yōu)化巖巷掘進的控頂控幫距及巖巷綜掘的掘噴關系，決定采用錨噴支護，四掘兩噴，頂板完整時每循環(huán)進尺1.8m，最大控頂距2.0m；頂板不完整時，一掘一錨，循環(huán)進尺0.8m，最大控頂距1.0m，錨桿間排距900mm×900mm，錨索跟頭，間排距2×2~4.5m。
為解決掘巖機進尺出碴量大，裝罐斜巷提升難以滿足進尺要求這一難題。經研究決定在后路建一個矸石緩沖倉，矸石倉采用在原有巷道進行，臥底建擋矸墻的方法施工，根據三水平輔助軌道巷毛斷面規(guī)格：寬×高=4.8×3.8m，按每班進尺兩米計算，確定矸石倉的容量約為60m3，每班斜巷絞車的提升能力為90m3，有效的解決了后路矸石運輸緊張的問題。
4.3采取的其它措施
1）嚴抓施工過程中每道工序的工程質量管理，嚴把班評估質量關。針對掘進機、除塵風機進行專職培訓，把機電設備的運行狀態(tài)作為一項重要的班評估內容進行考核；
2）全區(qū)對各隊人員實行統(tǒng)一調撥管理，對每班輪休或未到人員進行統(tǒng)一調撥，即保證每個班的正常出勤，保證正規(guī)循環(huán)，保證人員的有效使用，避免人員
的浪費；
3）成立機電管理保障及應急小組，加強掘進機及后路設備的維護，提高開機率；
4）采用水溝及時跟頭同時及時清理鏟板兩側淤泥的方法，及時排凈迎頭積水，避免在迎頭形成泥潭，出現把掘進機陷入泥中的困難局面。
5 經濟效果
通過采用先進的綜掘設備及合理的設備配套形勢，依靠技術進步和科學的施工組織，開拓區(qū)101隊在2009年3月份施工三水平輔助軌道巷的過程中，創(chuàng)出了巖巷綜掘日進11.8m，月進208m的好成績。經月底統(tǒng)計表明，各項技術經濟指標與液壓鉆車放炮掘進相比：工效提高了57%，達到了0.157m/工；巷道成本降低了10%左右，工程質量優(yōu)良品率達到100%。使用掘巖機后，在噪聲100db以上區(qū)域內工作的人員減少了50%，在粉塵4mg/m3以上區(qū)域內工作人員減少了50%。采用巖巷綜掘快速施工系統(tǒng)日進尺平均可達6.7m，按月30天、平均月進尺200m計，每年給企業(yè)創(chuàng)造的效益1120萬元。
6總結與分析
采用巖巷綜掘快速施工技術以來，東龐礦巖巷單線月進尺都在180m以上，通過在生產過程中的不斷改進、技術創(chuàng)新，逐漸摸索出了一套適合東龐礦的巖巷綜掘快速施工系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備破巖能力強、除塵效果好、不間斷運輸等優(yōu)點。大功率掘巖機及后路配套系統(tǒng)的使用，大大降低了巖巷施工的勞動強度，改善了巖巷施工的作業(yè)條件，極大地改變了巖巷炮掘的落后狀況。通過實施科學管理、規(guī)范管理，抓好正規(guī)循環(huán)作業(yè)，大幅度提高了巖巷掘進速度，保證了高效率的實現，對巖巷工程安全快速施工及緩解采掘銜接緊張具有重大現實意義。同時該系統(tǒng)不使用火工品，對于降低火工品管理難度，減輕社會影響也具有重大社會意義。
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