改造者:封木志 李 帥 黃仁屏 閆 冬
口孜東礦西翼回風大巷(一)采用綜掘掘進方法,多種機械設備的使用使掘進工效得到了提高,取得了良好的效果。
口孜東礦工廣地面標高+27.5m,第一水平標高-967m,該礦西翼回風大巷(一)斷面為斜墻圓弧拱形斷面,采用錨網索噴支護,凈寬×凈高=6800×4590mm。
根據口孜東礦巷道設計及施工實踐經驗,采用工程類比法,正常條件下巖巷段巷道采用錨網索噴聯合支護方式,即采用錨桿、錨網、錨索支護方式,滯后迎頭60~80m時對巷道拱部進行二次補強錨注噴支護,當巷道頂板離層超過臨界值時必須增設托棚支護。巖巷段巷道采用錨網索聯合支護方式,即采用錨桿、錨網、H 鋼帶、M 鋼帶、錨索支護方式。支護方式及參數見圖1。
巷道頂板過斷層、破碎帶等巖性條件差時必須向迎頭頂板方向超前打鋼筋作為超前支護,錨網索一次支護時超前鋼筋必須在下一個循環進尺之前從巷道正頂打好,起到超前控頂的作用;并加密錨桿、錨索等強化支護措施,其支護范圍應延伸至巷道正常地點以外5~10m。巷道施工時暴露山墻的高度超過2.6m 或巷道上山坡度大于8°時,采用掛防片幫網的法對山墻進行防護,自底板起1.5m高度以上的部分必須使用防片幫護網。
錨桿采用MG335型、MG500錨桿(Φ22×2500mm);錨索采用Φ21.8mm 鋼絞線加工,錨索長度為9200mm,幫部錨索長度為4100mm;錨固劑選用MSM2850、MSK2850 型樹脂錨固劑;噴砼配合比(重量比)為水∶水泥(P.C32.5 水泥)∶黃砂(純凈的中、粗砂):瓜子片(粒度為5~10mm 的碎石子)=0.45 ∶1 ∶2 ∶2,速凝劑(JL06Q 型)摻入量為水泥重量的4%。
(1)采用EBZ-300M 型綜掘機掘進,側卸式裝巖機、鏈板機、皮帶機出貨的方式,多工序平行作業。頂板巖性穩定性較好情況下最大循環進尺1.6m,頂板破碎時循環進尺縮小為0.8m。工作面配備一臺綜掘機布置在迎頭,一部SSJ-800 型皮帶機,利用鏟車向后面的皮帶機出貨。
(2)綜掘機掘進工藝流程:交接班→延皮帶機(輸送機)→綜掘機掘進、出貨→畫輪廓線、校核掘進斷面尺寸→初噴→掛頂部網→打拱部錨桿眼、打錨索眼→安裝拱部錨桿、安裝錨索→打超前鋼筋眼→安裝超前鋼筋→出貨→安裝防片幫網→打幫部錨桿眼→打幫部錨桿、掛網→復噴成巷(安全檢查貫穿整個循環過程)。

圖1 西翼回風大巷(一)支護斷面圖
(3)綜掘機炮頭切割方法:正常情況下,綜掘機先割斷面內的較軟部分然后向較硬部分割;當巖性軟硬一致時綜掘機先鏟底、刷幫,然后炮頭由巷道中間底部進刀,沿“S”型路線來回向上切割,拱部切割時也是由下向上沿“S”型路線來回向上切割。
(4)斷面切割順序:首先在工作面的左下端進刀,在此過程中向前移動,每次進刀約250~300mm。同時使切割臂由左向右移動,截深達1.4m 以后,機器停止前進;頂部切割完后,關閉行走電機,用裝載耙爪與輸送機運走割下的、矸石,同時使鏟板緊貼底板;綜掘機切割到位后,使其降低切割部250~300mm,接著驅動切割與運輸機運走割下的矸石;切割頭切割時有效切割深度不超過250~300mm,不得留死角。嚴禁強行推進。
(5)綜掘機切割原則:當截割較軟的壁時,采用左右循環向上的截割方法。當截割稍硬巖石時,可采用由下而上左右截割的方法。不管采用哪種方法要盡可能地利用從下而上截割。巷道為半砂巖半泥巖時先割泥巖后割砂巖,即按照先軟后硬的順序截割。切割頭的切割厚度根據煤巖的切割阻力,以牽引油缸回路盡量不溢流、切割電機接近滿載、機器不產生強烈振動及落煤效率最高為原則,切割厚度不超過切割頭直徑的2/3。
(6)作業循環:為保證正規循環作業的完成,工作面施工作業必須根據勞動組織的人員配備,合理安排各道工序,工序與工序之間盡量做到交叉、平行作業,以充分利用工作時間,提高工時利用率和單產單進水平。如綜掘機掘進施工時可同時進行打錨索、釘道、臥底、打運支護料等工作。采用正規循環作業,三班生產,早班兼機電檢修。
(1)EBZ-300M 型綜掘機:該綜掘機最大切割斷面約28m2,最大切割高度5.1m,最大切割寬度6.5m,可經濟切割巖石硬度系數f ≤9,爬坡能力±18°,臥底深度400mm,質量95t,外形尺寸(長×寬×高)10.6×3.6×1.8m,額定功率200/110kW。在迎頭支護完好后,綜掘機可以直接進尺,而傳統的炮掘工藝條件下一茬炮的全茬炮眼打眼需要將近4h,然后再裝藥連線放炮,最后出貨,一茬窯進尺需要6h。采用綜掘機進尺一茬窯進尺只需要1h,且大大減輕了工人的勞動強度,提高了功效。
(2)ABSE 型臺車:綜掘機割窯后進行錨網索支護,以前采用7655 風錘或錨索機打眼打錨桿,從打眼到完成安裝錨桿,一根錨桿需要兩個人工耗時10min;使用臺車后兩個人工只需要3min 即可完成,且免去了人工搬運錨索機、風錘等工具工序,大大減輕了工人的勞動強度。
(3)ZCD-120R 側卸式裝巖機:綜掘機割下的矸石通過綜掘機向機尾轉移,然后使用鏟車將矸石鏟到刮板輸送機運至皮帶出貨系統上。傳統的礦車出貨工藝,一茬窯的矸石完全運走,5 個人工配合,至少需要3h,使用側卸式鏟車后兩個人工只需2h 即可完成,極大的提高了功效。
(4)FBCD №7.5/2×45 除塵風機:巖巷綜掘機在掘進的過程中產塵量很大,眾所周知,巖塵的傷害要比煤塵大得多。沒安除塵風機之前,綜掘機掘進在經過防塵噴霧、捕塵網等一系列防塵措施處理后,整個巷道粉塵濃度依然很大,安裝除塵風機后巷道內的粉塵量大大減少。根據通風區測塵數據,綜掘機割窯時,未開啟除塵風機時空氣中粉塵含量為179.7mg/m3,開啟除塵風機后空氣中粉塵含量為18.8mg/m3,使用除塵風機后職工身體得到了最大程度的保護,勞動積極性也顯著提升。
采用了多種機械化裝備,使掘進工效得到了很大的提高,工人勞動強度大大降低,在條件適宜的情況下具有一定的推廣價值。