劉 廷
(潞安環(huán)能股份有限公司漳村煤礦,山西 長(zhǎng)治 046032)
2601 高抽巷是漳村煤礦施工的首條長(zhǎng)距離全巖巷,該巷全長(zhǎng)1640 m,采用炮掘施工,從2015 年4 月開(kāi)工至2016 年10 月竣工,耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)19 個(gè)月,平均月進(jìn)尺86.3 m,最高月進(jìn)尺106.5 m。掘進(jìn)效率較低,整個(gè)工作面圈定工期延長(zhǎng),最終影響全礦采掘銜接部署。
為提升高抽巷掘進(jìn)效率,經(jīng)過(guò)充分調(diào)研,漳村煤礦于2019 年5 月購(gòu)進(jìn)EBZ-280A 掘進(jìn)機(jī),并在2603 高抽巷進(jìn)行試驗(yàn)應(yīng)用,通過(guò)176 d 的磨合試驗(yàn)、優(yōu)化調(diào)整到最后的提質(zhì)創(chuàng)優(yōu),累計(jì)進(jìn)尺1 122.8 m,平均日進(jìn)尺6.4 m,最高日進(jìn)尺9.6 m,最高月進(jìn)尺達(dá)237.8 m,取得良好成效。
項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)為2603 高抽巷,該巷位于2603運(yùn)巷東側(cè),兩巷平行布置,間距20 m(中—中),設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1204 m。圖1 為2603 高抽巷平面布置示意圖。
巷道層位:煤層頂板往上15 m(煤層頂板—巷道底板)附近選擇一層錨桿索錨固端為堅(jiān)硬穩(wěn)定砂巖、巷道掘進(jìn)區(qū)域?yàn)槟鄮r的層位。
圖1 2603 高抽巷平面布置示意圖(單位:m)
巷 道 斷 面:3.9 m×3.3 m( 寬× 高) 矩形,斷面面積為12.87 m2。巷道支護(hù):頂部采用335#Φ22-M24-2400 螺紋鋼錨桿+單筋鋼帶支護(hù),Φ18.9-5000 mm 錨索補(bǔ)強(qiáng)(1-0-1 布置);兩幫采用335#Φ22-M24-2000 螺紋鋼錨桿配合單體托板進(jìn)行支護(hù),排距均為1.2 m(堅(jiān)硬砂巖區(qū)域錨桿棚距放大至1.3 m);每隔50 m 架設(shè)一架雙層塑料網(wǎng)棚防止產(chǎn)生靜電(該處必須打設(shè)頂錨索)。圖2 為2603 高抽巷斷面支護(hù)示意圖。
由該礦開(kāi)拓二隊(duì)實(shí)施,實(shí)施前該隊(duì)主要進(jìn)行炮掘施工,依托本項(xiàng)目的實(shí)施,將開(kāi)拓二隊(duì)轉(zhuǎn)型建設(shè)為一支“炮掘+綜掘”全能復(fù)合型掘進(jìn)隊(duì)伍。
圖2 2603 高抽巷斷面支護(hù)示意圖(單位:mm)
采用EBZ-280A 掘進(jìn)機(jī)割巖、出巖,EBZ-280A掘進(jìn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。QZP-160 橋式轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)配合DSJ-80 膠帶輸送機(jī)運(yùn)巖,頂部支護(hù)采用MQT-130 鉆機(jī),兩幫支護(hù)采用YT-28 或7655 型鑿巖鉆機(jī),倍增器緊固錨桿施工(頂、幫支護(hù)使用設(shè)備與炮掘施工使用設(shè)備一致)。
采用“四六制”組織,即三個(gè)生產(chǎn)班、一個(gè)檢修班,具體見(jiàn)表2。每班工作時(shí)間均為6 h。
表1 EBZ-280A 掘進(jìn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表
表2 “四六制”組織表
生產(chǎn)班與檢修班的勞動(dòng)定員情況見(jiàn)表3。
表3 勞動(dòng)定員情況表
采用掘二錨二施工,循環(huán)進(jìn)尺2.4~2.6 m。每個(gè)生產(chǎn)班2~3 個(gè)正規(guī)循環(huán)。
施工工藝循環(huán):掘進(jìn)機(jī)割巖、出巖、退機(jī)、落截割頭并閉鎖機(jī)組動(dòng)力電源→敲幫問(wèn)頂→將頂鋼帶固定在網(wǎng)上→伸出頂網(wǎng),聯(lián)接頂網(wǎng)前移臨時(shí)支護(hù)、上好正面巖墻護(hù)網(wǎng)及兩幫臨時(shí)支護(hù)→利用風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)和風(fēng)動(dòng)煤鉆鉆裝頂、幫錨桿(兩幫錨桿可滯后窩頭一排打設(shè))→收起炮頭平臺(tái)及回撤正面巖墻護(hù)網(wǎng)→進(jìn)行下一循環(huán)。
(1)掘進(jìn)機(jī)小溜出矸口加裝防護(hù)罩,防止矸石翻出滾落傷人。
(2)截割頭加裝防護(hù)罩,同時(shí)用做作業(yè)平臺(tái)。
(3)掘進(jìn)機(jī)機(jī)身上方加裝防滑式防護(hù)鋼板,便于人員在機(jī)身上方行走,同時(shí)保護(hù)機(jī)身不受施工機(jī)具及矸石碰撞。
(4)掘進(jìn)機(jī)尾部加裝拖移掛鉤,便于沿皮帶拉架作業(yè)。
(5)向廠方提出鏟板千斤頂油缸結(jié)構(gòu)改制要求,由廠方改制后更換,改制后的鏟板油缸結(jié)構(gòu)更加合理,有效防止了被矸石沖擊碰撞磨損。
2603 高抽巷整體掘進(jìn)區(qū)域巖石抗壓強(qiáng)度為39~74 MPa(普氏硬度系數(shù)f=4~7)時(shí),采用EBZ-280A 掘進(jìn)機(jī)割巖時(shí)間可穩(wěn)定在每排55 min 以?xún)?nèi)(排距1.2 m,截割巖石體積15.4 m3),局部巷道出現(xiàn)堅(jiān)硬砂巖(普氏硬度系數(shù)f=9~10),造成掘進(jìn)機(jī)截割困難,采用放震動(dòng)炮輔助破巖通過(guò)及掘進(jìn)機(jī)直接通過(guò)堅(jiān)硬砂巖區(qū)域的方式進(jìn)行嘗試。
2603 高抽巷巖巷綜掘從井下試驗(yàn)到巷道到位共試驗(yàn)176 d,累計(jì)完成進(jìn)尺1 122.8 m,日均進(jìn)尺為6.4 m。期間最高日進(jìn)尺達(dá)9.6 m,最高月單進(jìn)達(dá)尺為237.8 m,與2601高抽巷最高月單進(jìn)106.5 m相比,掘進(jìn)效率提升123.3%,成效顯著。表4 為2603 高抽巷與2601 高抽巷單進(jìn)情況對(duì)比表。
表4 2603 高抽巷與2601 高抽巷單進(jìn)情況表
EBZ-280A 掘進(jìn)機(jī)在2603 高抽巷試驗(yàn)應(yīng)用中,根據(jù)EBZ-280A 掘進(jìn)機(jī)機(jī)身尺寸科學(xué)合理確定巷道斷面,結(jié)合巖體巖性合理制定巷道支護(hù),并于現(xiàn)場(chǎng)施工中及時(shí)進(jìn)行設(shè)備優(yōu)化,進(jìn)而使得EBZ-280A 掘進(jìn)機(jī)在2603 高抽巷的試驗(yàn)應(yīng)用取得圓滿成功。對(duì)比2601 高抽巷,到位時(shí)間減少13 個(gè)月,成功解決了高抽巷的布置嚴(yán)重影響工作面整體圈定工期及緩解日益緊張的采掘接替問(wèn)題,為將來(lái)高抽巷及其他巖巷的施工提供了相當(dāng)重要的經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)。