岩巷综掘后配套装载线研究与应用

岩巷综掘后配套装载线研究与应用
【摘要】岩巷掘进速度一直是制约矿井开采主要的技术问题，煤矿深部大断面岩石巷道机械化快速掘进技术的研究，解决了深部巷道快速掘进和支护一些关键技术难题，实现了深部巷道安全优质高效掘进，实施以岩巷掘进机及后配套装载线的研究应用，合理科学的施工技术方案的实施，使巷道施工单进、工效提高到一个新水平，巷道掘进速度比炮掘提高了100%以上，解决了矿井生产接续脱节的现实问题。

【关键词】深部；岩石巷道；掘进机械化；后配套装载线；快速掘进
1 前言
旗山煤矿首次引进了大功率的LH1500岩巷掘进机，经初步使用，效果一般。

前期只是使用轨道跟窝进行排矸，二运皮带下只能容纳3个车皮，来回倒运车皮需要较多时间，在此情况下排矸速度较慢，制约了掘进进尺水平发挥。

如何进一步提高岩巷掘进机的工效，关键取决于后配套装载线的安全衔接、保证一定量储矸以及顺畅出矸。

这一新的课题摆在我们面前，亟待解决。

针对徐州矿区地质条件较复杂的现状，开展掘进机械化工艺、设备配套等技术研究，研发快速掘进及装载线新工艺，提高掘进效率及掘进质量。

通过引进大功率的岩巷掘进机，研究、改进岩掘机后配套装置，促进掘进机的工效发挥。

优化劳动组织，改进生产工艺，实现了大断面岩石巷道的优质快速掘进。

2 岩石巷道综掘后配套装载线研究内容
2.1 综掘后配套装载线问题分析
针对综掘机在掘进过程中装载线极易出现瓶颈问题，极大的影响了综掘机的效能发挥，经分析有如下问题：
（1）在安装掘进机前需要采取炮掘各施工40m，巷道掘进出矸方式使用P-60B耙装机及矿车、电瓶车等进行，待具备条件后再在该拐弯巷道内安装掘进机，然后采用掘进机掘进。

（2）采用创新思路对岩掘机的后配套装置进行整合，利用先进的理念，深入研究岩巷掘进施工工艺，保证岩掘机的工效正常发挥。

重点攻克岩掘机与二运连接、二运与皮带连接、皮带与梭车连接等难题。

（3）利用当今岩巷掘进机的最先进技术，结合岩巷掘进的特点，设计前期掘进系统装置，为下一步进入正常生产奠定基础。

（4）利用梭车及胶带运输作为岩巷掘进机的后配套主体设计，对该设计进
行充分论证。

（5）研究设计后配套相关辅助装置设计，保证符合现场条件。

（6）在井下现场进行安装、调试，加强工艺分析。

（7）根据井下工业性试验测定的数据来改进、完善和实现技术研究目的。

2.2 综掘后配套装载线方案
该综掘机后配套装载线由一台综掘机、一部二运皮带、一部800型胶带运输机及三部梭式矿车等组成。

综掘机后配套装载线方案，如图1所示。

图1 综掘机后配套装载线方案三示意图
2.3 岩石巷道快速掘进技术与工艺
掘进工序按其性质可分为主要工序和辅助工序，如何合理安排各工序施工组织是影响巷道掘进速度的主要因素。

分析已有掘进配套装备、支护、施工技术和施工工艺中存在的问题，找到制约性、根本性的因素，并利用已有的理论知识和研究成果进行可行性分析，进一步改进施工工艺。

多数辅助工序占用时间较短，并具有相对的独立性，安排施工时，应尽可能使辅助工序和主要工序平行交叉作业，以提高掘进效率和技术经济指标。

通过对现场进行施工工艺写实发现顶帮支护需要时间较长。

采取相应措施：保持迎头支护不少于3台锚杆机、退后2台风锤同时使用，补充相应施工措施；坚决保证正规循环作业，上下平台同时推进。

刷帮滞后迎头不超过6排。

通过科学合理的施工组织管理，研究解决与综掘后配套的施工组织和工艺技术，优化劳动组织和施工工序，实现大断面岩石巷道的快速高效掘进，获得最佳单进和最优经济指标。

3 工效对比分析
在旗山煤矿-850m东二轨道大巷分别以岩巷炮掘、综掘、综掘（后配套装载线）不同的掘进施工方法施工，组织专门人员对现场的实际进尺、出勤情况及其他辅助工作进行写实，并对该掘进工作面工效进行统计、分析对比。

月度综掘进尺比炮掘进尺增加34.2m，进尺提高率63%，出勤数增加141人，整体工效增加0.0236m/工，提高率为43.3%。

月度综掘（后配套装载线）进尺比综掘进尺增加19.1m，进尺提高率21.6%，出勤数减少136人，整体工效增加0.029m/工，提高率为37.2%。

月度综掘（后配套装载线）进尺比炮掘进尺增加53.3m，进尺提高率98.2%，
出勤数增加5人，整体工效增加0.0526m/工，提高率为96.7%。

通过以上分析，月度综掘（后配套装载线）进尺比综掘进尺提高率121.6%，比炮掘进尺提高率198.2%，进尺达到将近2倍炮掘的水平。

月度综掘（后配套装载线）工效比综掘工效提高到137.2%，比炮掘工效提高到196.7%。

根据以上分析，综掘（后配套装载线）工效达到了将近2倍炮掘的工效水平。

4 应用效果
该综掘机后配套装载线系统通过4个多月的试用及不断完善，使用效果较好。

该系统具有连续卸载速度快，大容积贮量大，卸车效率高方便，矿石料渣不结底，不污积巷道，矿石块度不限制，使用灵活方便，设备可靠性极高等优点。

（1）通过研究分析岩巷掘进通常采取炮掘的现状及存在的问题，确定岩巷掘进机的生产系统制约因素，研制一种岩掘机后路出矸、运输系统一体化装置，解决掘进机工作时，后路排矸瓶颈问题；当出现系统原因时，能储存矸石，保证掘进机能够在一定时间内正常掘进。

（2）该综掘机后配套装载线系统保证了综掘机在掘进施工过程中的人员安全，规避了使用电瓶车倒运车辆对人员造成潜在的安全威胁。

具有了本质安全型设备、机械的功能，提高了安全可靠程度。

同时，也减少了掘进时设置清理的人数，降低了工人的劳动强度。