王磊

摘 要：中天合創(chuàng)葫蘆素煤礦為了解決礦井首采工作面能夠按時(shí)盡早投產(chǎn)以及今后礦井采掘接替緊張情況，引進(jìn)兩臺(tái)山特維克礦山機(jī)械有限公司生產(chǎn)的MB670型掘錨一體機(jī)予以應(yīng)用。2014年12月投入使用，通過幾個(gè)月的試用與優(yōu)化，現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)處于穩(wěn)步提升階段。文章介紹了葫蘆素煤礦引進(jìn)的山特維克礦山機(jī)械有限公司生產(chǎn)的MB670型掘錨機(jī)的性能特點(diǎn)及其使用過程中的摸索與研究。

關(guān)鍵詞：掘錨機(jī)；煤巷快速掘進(jìn)；摸索與研究；經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

中圖分類號(hào)：TD42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

中天合創(chuàng)葫蘆素煤礦為了解決礦井首采工作面能夠按時(shí)盡早投產(chǎn)以及今后礦井采掘接替緊張情況，引進(jìn)兩臺(tái)山特維克礦山機(jī)械有限公司生產(chǎn)的MB670型掘錨一體機(jī)予以應(yīng)用。2014年12月投入使用，通過幾個(gè)月的試用與優(yōu)化，現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)處于穩(wěn)步提升階段。

1 掘錨一體機(jī)結(jié)構(gòu)

此設(shè)備主要由截割系統(tǒng)、錨桿系統(tǒng)、支護(hù)系統(tǒng)、裝載系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、降塵系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、主機(jī)架等組成，其主要技術(shù)特征如表1-1所示

2 掘錨一體機(jī)在煤巷掘進(jìn)中的應(yīng)用

2.1 施工巷道地質(zhì)條件

21102工作面運(yùn)輸巷井田內(nèi)第四系松散層廣泛分布，厚度較大，沒有基巖裸露。本礦井煤層頂、底板條件相對(duì)較差，掘進(jìn)區(qū)段2-1煤煤厚約為2.50～3.00m，該煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形態(tài)為一向北西傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角一般1～3°，局部可達(dá)6～8°，一般不含夾矸或局部含1～3層夾矸；煤層直接頂為灰白色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，厚度約2.92～19.2m，含有大量的植物化石；底板為灰黑色砂質(zhì)泥巖或灰白色細(xì)砂巖，巷道圍巖特征詳見表2-1。

表2-1 巷道圍巖特征表

巷道沿煤層頂板施工掘進(jìn)，全煤巷道，用作21102綜采工作面回采時(shí)運(yùn)輸及進(jìn)風(fēng)使用。

2.2施工巷道主要技術(shù)指標(biāo)

2.2.1巷道斷面

21102工作面運(yùn)輸巷設(shè)計(jì)總長(zhǎng)為4637m，巷道凈寬5.5 m、凈高2.8m、凈斷面15.4 m? 。

2.2.2永久支護(hù)

頂板：巷道頂板采用螺紋鋼錨桿+錨索+Φ6.5mm鋼筋網(wǎng)支護(hù)方式。

巷幫：非回采側(cè)幫部選用Φ20×2200mm左旋等強(qiáng)螺紋鋼錨桿+鋼筋托梁+菱形金屬網(wǎng)支護(hù)；回采側(cè)選用Φ27×2000mm玻璃鋼錨桿+雙抗塑料網(wǎng)支護(hù)，必須加木托盤。

錨固要求：頂錨桿用2支MSCK2335快速藥卷；

幫錨桿使用2支MSCK2335快速藥卷；錨索使用2支MSCK2370快速藥卷。

工程質(zhì)量要求：螺紋鋼錨桿預(yù)緊力不低于150 N·m，錨固力不低于100KN；玻璃鋼錨桿預(yù)緊力不低于100 N·m，錨固力不低于60KN；錨桿全部垂直頂幫打設(shè)，允許±15°誤差；錨索張拉預(yù)應(yīng)力130 kN；頂板網(wǎng)片搭接100 mm使用，聯(lián)網(wǎng)時(shí)孔孔相聯(lián)。

掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺1 m；幫支護(hù)滯后頂支護(hù)一排；錨索打設(shè)采用掘錨機(jī)機(jī)載鉆機(jī)打設(shè)，幫上部?jī)筛^桿緊跟工作面打設(shè)，最下一根錨桿緊跟掘錨機(jī)后人工持鉆打設(shè)，如圖1-1所示。

圖1-1

2.3施工方法及工藝

2.3.1 施工工序

交接班安全檢查一經(jīng)過安全確認(rèn)升起臨時(shí)頂棚—落下掘錨機(jī)后穩(wěn)定支撐—啟動(dòng)電機(jī)開始割煤—采用連運(yùn)一號(hào)車完成破碎及運(yùn)煤一用橋式轉(zhuǎn)載膠帶運(yùn)輸機(jī)及后續(xù)出煤系統(tǒng)完成煤炭的轉(zhuǎn)載—確認(rèn)掘錨機(jī)行走范圍內(nèi)無人員和其他物件一行走到位一在頂棚上安裝頂網(wǎng)升起臨時(shí)頂棚—施工頂板錨桿（同時(shí)割煤）—掛幫網(wǎng)施工幫部錨桿—進(jìn)入下一循環(huán)。

2.3.2裝載與運(yùn)輸

掘錨機(jī)扒爪裝載機(jī)構(gòu)一中部輸送機(jī)一連運(yùn)一號(hào)車一橋式轉(zhuǎn)載機(jī)一膠帶一主運(yùn)輸系統(tǒng)。

2.3.3循環(huán)作業(yè)圖表

生產(chǎn)班每班完成1O個(gè)循環(huán)，檢修班停產(chǎn)檢修及跟進(jìn)其他輔助工作共計(jì)影響8個(gè)循環(huán)。每天完成22個(gè)循環(huán)，每次循環(huán)進(jìn)尺1.0m。正規(guī)循環(huán)率按照90%計(jì)算，每月進(jìn)尺594m。

3 掘錨機(jī)優(yōu)點(diǎn)

3.1 安全系數(shù)大幅提升

1） 機(jī)載錨桿鉆機(jī)、工作平臺(tái)處于液壓頂棚下，人員作業(yè)區(qū)域完全處于液壓頂棚下，作業(yè)安全系數(shù)增高；2） 掘錨機(jī)生產(chǎn)循環(huán)進(jìn)度小，空頂距小，能夠及時(shí)支護(hù)，做到生產(chǎn)短掘短支，巷道頂板受采動(dòng)影響較小，有利于復(fù)合頂板管理；3）機(jī)載錨桿鉆機(jī)人工控制，割煤、進(jìn)退環(huán)節(jié)均為無線遙控，操作人員可遠(yuǎn)離工作面，通過后部顯示屏觀察和掌握作業(yè)情況，操作人員處于有效支護(hù)下完成作業(yè)，更加安全；4） 掘錨機(jī)截割滾筒后部，安設(shè)擋塵皮，在實(shí)現(xiàn)擋塵的前提下，又將空頂區(qū)域與作業(yè)區(qū)域分隔，提高了作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全系數(shù)；5） 掘錨機(jī)電壓、油溫、水壓和流量等全部實(shí)現(xiàn)閉鎖，保護(hù)更加全面；

3.2集優(yōu)高效

1） 裝載和輸送裝置相對(duì)于截割系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行、作業(yè)過程中互不影響，提高了工時(shí)利用率。2）機(jī)載鉆機(jī)隨機(jī)跟進(jìn)，無需人工反復(fù)扛抬、準(zhǔn)備、定置，節(jié)省了工時(shí)。3）頂錨、幫錨、錨索采用機(jī)載鉆機(jī)打設(shè)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。4） 割煤期間打設(shè)錨索，支護(hù)巷幫、補(bǔ)聯(lián)網(wǎng)等，做到了割煤與支護(hù)平行作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了最大化平行作業(yè)。5） 工作面幫上部支護(hù)緊跟工作面，下部支護(hù)滯后補(bǔ)打，工作面支護(hù)與后續(xù)支護(hù)平行作業(yè)，縮短了循環(huán)進(jìn)尺耗時(shí)。6） 掘錨機(jī)油脂系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)潤(rùn)滑，大大減小了日常維護(hù)工作量。7） 自帶伸縮式截割滾筒，可根據(jù)巷道設(shè)計(jì)設(shè)置相應(yīng)寬度的截割滾筒，實(shí)現(xiàn)一次成巷，縮減了割煤耗時(shí)。8） 自帶機(jī)載鉆機(jī)作業(yè)時(shí)，動(dòng)力強(qiáng)、推進(jìn)快和穩(wěn)定性強(qiáng)。9） 掘錨機(jī)配套4臺(tái)頂錨桿機(jī)與2臺(tái)幫錨桿機(jī)可實(shí)現(xiàn)全方位的錨桿支護(hù)，位置、角度調(diào)整簡(jiǎn)便且實(shí)現(xiàn)同時(shí)作業(yè)，大大縮減了支護(hù)耗時(shí)。10）通過液壓油缸對(duì)頂板和底板進(jìn)行強(qiáng)行支撐固定，利用液壓推力掏槽，履帶原地不動(dòng)，對(duì)底板的破壞降到最低，減少臥機(jī)率。

3.3設(shè)備操作智能化

1） 截割頭掏槽和其他截割作業(yè)由電子系統(tǒng)PLC控制，實(shí)現(xiàn)截割電機(jī)工作負(fù)載程序最優(yōu)化。2）掘錨機(jī)配置液壓伸縮工作平臺(tái)，作業(yè)時(shí)可根據(jù)需求進(jìn)行收伸。

3.4作業(yè)環(huán)境優(yōu)良化

1）大扭矩、低轉(zhuǎn)速，使割煤過程中產(chǎn)生的粉塵降至最低。2） 掘錨機(jī)配備專用除塵風(fēng)機(jī)配套前擋塵簾，將工作面產(chǎn)生的粉塵最大限度地吸人除塵風(fēng)機(jī)。3） 配備機(jī)載除塵冷卻系統(tǒng)，冷確水以噴霧形式排水，實(shí)現(xiàn)電機(jī)和液壓系統(tǒng)冷卻的同時(shí)，最大程度地降低空氣中的粉塵。

4 掘錨機(jī)使用中不足及針對(duì)性措施

1） 掘錨機(jī)隨機(jī)電纜拖移、管理困難，在其尾部安裝隨機(jī)電纜架，電纜隨機(jī)入架管理。2） 臨時(shí)支護(hù)頂棚控頂范圍相對(duì)較小，在原有支護(hù)頂棚兩翼加設(shè)擴(kuò)展翼。3）掘錨機(jī)截割頭無法實(shí)現(xiàn)側(cè)傾調(diào)整，當(dāng)巷道底板破碎較軟，機(jī)身側(cè)傾時(shí)無法通過調(diào)整截割頭至水平狀態(tài)，需要通過在掘錨機(jī)下方墊設(shè)道木調(diào)整修正。4） 機(jī)載幫錨鉆機(jī)距離頂錨鉆機(jī)1.5m，幫錨桿不能與頂錨桿布置在同一平面上，為減少移機(jī)次數(shù)，將幫錨桿布置在兩排頂錨桿中間。5） 機(jī)載鉆機(jī)擺動(dòng)幅度小，錨桿不能嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工，因此根據(jù)鉆機(jī)擺動(dòng)情況重新設(shè)計(jì)錨桿孔位。6） 頂錨鉆機(jī)與幫錨鉆機(jī)不能實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)，影響支護(hù)工序效率。7）設(shè)備對(duì)進(jìn)水壓力、流量要求較高，壓力較小、流量不足時(shí)都導(dǎo)致設(shè)備不能啟動(dòng)，配套安裝靜壓水增壓裝置，確保供水壓力、流量；同時(shí)在供水管路進(jìn)水口加設(shè)過濾器，避免因水質(zhì)不好導(dǎo)致水壓、流量受到影響。8） 1#車聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)搭接長(zhǎng)度25m，限制了每天最大進(jìn)尺量，為提高進(jìn)尺，采取延長(zhǎng)搭接長(zhǎng)度的方法解決。9）掘錨作業(yè)對(duì)運(yùn)輸系統(tǒng)要求較高，為此采取加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的檢修，加強(qiáng)日常管理，保證運(yùn)輸系統(tǒng)正常。

10）掘錨機(jī)體積笨重，在巷幫開掘鉆場(chǎng)硐室困難，割煤過程中需要頻繁調(diào)機(jī)，頂錨幫錨無法用機(jī)載鉆機(jī)打設(shè)，需要采用MQT-130型錨桿鉆機(jī)及風(fēng)動(dòng)幫錨鉆機(jī)打設(shè)。

5 結(jié) 語

葫蘆素煤礦應(yīng)用掘錨機(jī)以來，全方位逐步優(yōu)化、提升，取得了較好的效果。掘錨聯(lián)合機(jī)組能在解決截割、裝運(yùn)、行走和轉(zhuǎn)載一體化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、支護(hù)同步平行作業(yè)，從而大大提高掘進(jìn)速度，為礦井按時(shí)早日投產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

參考文獻(xiàn)

[1] mb670掘錨機(jī)操作手冊(cè)

[2] 掘錨機(jī)使用說明書

[3] 21102工作面運(yùn)輸巷作業(yè)規(guī)程