田 震

（山西汾西礦業(yè)（集團）有限責任公司賀西煤礦，山西 柳林 033300）

相對于采煤設備發(fā)展而言，掘進設備發(fā)展相對滯后，從而導致礦井普遍面臨采掘接替緊張局面[1-2]?，F(xiàn)階段礦井使用的綜掘機僅實現(xiàn)機械化截割、運輸，現(xiàn)場應用過程中支護環(huán)節(jié)占用大量的掘進時間，已無發(fā)滿足礦井高效生產(chǎn)需要[3-4]。掘錨機若能實現(xiàn)掘進、支護同步開展，巷道掘進效率可大幅提升。2417材料巷通過采用錨掘機實現(xiàn)了巷道快速掘進，文中就對2417材料巷快速掘進過程中掘錨機使用情況以及存在問題進行了分析，以期能更好地促進巷道掘進工作開展。

1 工作面簡介

2417材料巷沿4號煤層底板掘進，巷道全長1 361 m，掘寬×掘高=5 m×3.2 m。4號煤厚度為4.25 m，傾角3°～7°，平均5°，賦存穩(wěn)定，容重1.39 t/m3。具體4號煤層頂?shù)装鍘r性參數(shù)見表1。

表1 煤層頂?shù)装迩闆r

根據(jù)周邊巷道揭露地質情況，預計在2417材料巷掘進過程中揭露斷層，具體揭露的斷層參數(shù)見表2所示。

表2 2417材料巷掘進過程中預計揭露斷層參數(shù)

2 掘錨機結構及應用情況分析

2.1 掘錨機結構

掘錨機是現(xiàn)階段巷道快速掘進最為常用設備，能夠一次性掘進寬度4.5~6.0 m、高度3~5 m煤巷。掘錨機具備有自動化水平高、集約高效優(yōu)點，能夠一次性完成全斷面巷道截割、裝載、支護及運輸?shù)裙ぷ鳌?417材料巷具體使用的錨掘機技術參數(shù)見表3所示。錨掘機結構包括有電氣系統(tǒng)（電控箱、電氣回路等）、液壓系統(tǒng)（液壓泵站、液壓操作系統(tǒng)及液壓回路）等，并基于自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)錨掘機電電氣、液壓系統(tǒng)間協(xié)同控制。

表3 2417材料巷具體使用的錨掘機技術參數(shù)

2.2 現(xiàn)場應用分析

2.2.1 現(xiàn)場應用效果

2417材料巷使用掘錨機后，平均日進尺20~25 m，月進尺最高達到650 m，實現(xiàn)掘、支、工序平行，大幅提升掘進效率。具體掘錨機與綜掘機掘進進尺對比情況見下頁圖1所示。

圖1 掘錨機與綜掘機掘進進尺對比圖

2.2.2 生產(chǎn)中的優(yōu)點

1）掘進速度快。使用傳統(tǒng)綜掘機日進尺只能達到12 m（3個班），使用快速掘錨機日進尺可達20 m（2個班）左右，單日進尺最高達到25 m。

2）成巷效果好。由于采用機械化臨時支護，實現(xiàn)掘錨同步，提高巷道支護效率，提高巷道成型效果。

3）減少作業(yè)人員勞動強度。原支護人員采用手持錨桿機作業(yè)，打錨桿時勞動強度大，作業(yè)繁重。使用快速掘錨機后，取消人工重復工作面臨時支護，減少無用重復作業(yè)；采用錨桿臺車作業(yè)，可大大減少作業(yè)人員勞動強度。

4）改善作業(yè)環(huán)境。提高作業(yè)人員安全系數(shù)?？焖倬蝈^機配備臨時支護，減少工作面空頂作業(yè)時間，提高作業(yè)人員安全系數(shù)。

5）掘錨同步。掘進與錨護平行高效作業(yè)，互不影響；滑移式鉆臂結構設計，有效適應不同間排距錨桿支護要求。

6）超前探放。機載超前探測和疏放鉆機，真正實現(xiàn)《煤礦安全規(guī)程》中有掘必探的要求。

7）除塵效果顯著。采用泡沫除塵系統(tǒng)，粉塵區(qū)域與操作人員物理隔離，高效除塵，保障人員職業(yè)健康。

2.3 生產(chǎn)中存在問題及解決措施

2.3.1 存在問題分析

1）探放水鉆機與掘錨機進尺不相適應，速度慢，出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象；現(xiàn)對探放水鉆機的問題通過整改，臨時性解決，但在下個面需要進行改進。

2）錨桿鉆桿強度不夠，斷桿、卡桿現(xiàn)象嚴重，同時拆卸困難。

3）鋼帶孔眼小，需要加長孔眼長度，方便對孔。

4）爬爪電機離地面近，電機不防水，需要防范。

5）設備兩側空間窄，備料困難，備料最起碼需要1 h。

6）1號、2號機電纜、水管吊掛需要做防護解決方案，不能拖地。

7）綜掘機二運重量過重，皮帶機尾安裝的二運跑道承重量不足，容易發(fā)生變形，造成二運位移時脫離跑道。

2.3.2 問題解決措施

1）探放水解決措施。出井更換馬達、夾持器等完善退桿系統(tǒng)；探放水鉆桿長度由800 mm更換為1 000 mm，同時鉆頭應與長鉆桿相匹配。

2）針對圍巖支護存在錨桿鉆桿強度低、斷桿、卡桿以及鋼帶孔眼小問題，可通過供應科改進支護材料質量與尺寸實現(xiàn)。

3）爬爪電機處積水必須及時抽排，能否更換一個防水等級高的電機，需與中國鐵建溝通。

4）掘錨機滾筒為5 m，機身兩側行人距離窄，進料困難及設備運行時人員不安全，可在下個掘進工作面將截割滾筒加長（5.2~5.4 m）。

5）1號、2號機電纜和水管吊掛，重新布線，并盡量取消660 V電纜。

6）對二運配重問題，具體采取下述2個措施：二運加裝防倒油缸；1080皮帶機尾必須加固，能承受到16 t重的能力。

3 結論

1）掘錨機的應用對提高賀西煤礦的巷道掘進速度具有重要的現(xiàn)實意義。目前汾西礦業(yè)集團乃至山西焦煤集團大部分礦井都存在巷道進尺較慢的問題，掘錨機在山西焦煤集團公司推廣應用勢必可提升礦井巷道掘進效率。

2）文中對2417材料巷掘錨機現(xiàn)場應用效果、應用過程中存在問題進行了分析，并針對性提出整改措施，可在一定程度上提升掘錨機現(xiàn)場使用適應性。