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煤巷掘锚一体机快速掘进技术及工艺研
究
摘要：综合自动化掘进、围岩支护设备应用推广对提高巷道掘进效率具有重 要意义，可在一定程度上缓解矿井采掘接替紧张局面。受到现有综掘设备掘进工 艺及掘进环境中各不利因素限制，巷道掘进呈现掘进进尺快、支护效率低等问题， 围岩支护效率在一定程度上成为制约巷道快速掘进的重要因素。在巷道掘进时采 用掘锚一体机，破煤后无须回撤掘进机即可实现锚杆支护，对提升巷道支护效率 并控制围岩变形具有一定的促进作用，可在一定程度上提高巷道支护效率，从而 实现巷道高效掘进。
关键词：掘锚一体机;围岩支护;掘进工艺
引言
作为煤矿生产的重要前端环节，巷道掘进的主要难题是采掘接替紧张。目前 巷道掘进以悬臂式综掘机配合液压锚杆钻机方式为主，掘进与支护在工作面有限 空间进行交替作业，钻孔效率低，劳动强度大，工艺工序复杂，支护时间长，成 巷效率较低，严重制约着巷道的快速掘进。掘锚一体机配备圆柱体式滚筒，割煤 高效，自身配备液压锚杆钻机，掘进与支护可平行作业，煤巷掘支效率较高。为 满足千万吨高效矿井建设，淮南矿区引进掘锚一体机技术，并在顾桥、张集、谢 桥等多座矿井试验，突显出掘锚一体机在煤厚快速掘进中的一些影响因素，使机 组的优越性能不能充分发挥。针对这些因素，顾北矿采取本文一系列优化措施， 取得较好效果，对实现煤巷的快速掘进具有非常好的借鉴作用。
1 煤巷快速掘进的影响因素
1.1 地质条件
在煤巷快速掘进过程中，矿区地质条件比较复杂，并且巷道煤层的结构组成 类型比较多。在煤巷掘进过程中，如果巷道顶板遇水后围岩破碎，则会直接影响 巷道稳定性。因此，在煤巷快速掘进施工过程中，为了对顶进位置进行有效控制， 应选择适宜的巷道支护结构形势，避免软弱层对煤巷快速掘进过程造成不良影响。
1.2 机械设备施工效率低
掘进机在施工作业时采用人工控制，无法实现连续作业，而且掘进过程中极 易出现人工判断失误导致的触顶停机事故。井下采用小规模装载机，装载量仅 60m3/h，采用 2 辆车同时作业，因空间限制使得其中一台车会出现长时间等待的 情况，降低了作业效率。井下物料运输采用斜巷绞车，物料运输时存在二次周转， 影响物料运输效率。
1.3 探巷环节
煤矿巷道掘进坚持“有疑必探，先探后掘”的探放水原则，一般探放水钻孔 超前距不得小于３０ｍ。淮南矿区各矿井条件不同，配备探巷设备也不同，先进 的探巷设备一次可探距离较长，探巷频次也少，对巷道正常掘进影响也就较小；
但多数矿井采用的小型探巷钻机，一次探巷距离较小，探巷频繁，占用掘进时间 较多。日常仅能探测５０ｍ～６０ｍ，允许掘进距离２０ｍ～３０ｍ，即每掘进 ２０ｍ～３０ｍ探巷一次，探巷过于频繁对快速掘进的实现有一定影响。
2 煤巷掘锚一体机快速掘进技术及工艺研究
2.1 作业循环方式优化
在煤矿煤巷快速掘进施工过程中，掘进施工工作强度比较大，同时掘进施工 周期也比较长，因此，对于掘进施工技术人员专业素质以及掘进效率的要求比较 高。通过对矿井地质条件进行勘查分析，工作面为砂纸泥岩，地质结构和施工条 件均比较复杂，对此，在循环作业方式优化方面，可应用“三八”制循环作业方 式，制定早班、半班交叉作业制度、中班、夜班交叉作业制度，八点班的作业时 间比较长，能够对煤巷快速掘进施工中的支护结构质量进行监测分析，如果发现 支护结构存在质量隐患，则要求对锚索以及锚杆进行优化调整，同时对后续施工
奠定基础，促进掘进施工效率的提升。在各个班组施工过程中，要求相关工作人 员在规定的时间内及时完成掘进施工任务，保证煤巷快速掘进施工任务能够高效 完成。
2.2 掘进工艺
掘锚一体机在巷道掘进时的工艺流程为：铺设顶板金属网、钢带→掘进迎头 临时支护→截割、运输、挂网支护→回收迎头临时支护→掘锚一体机位置前移→ 开始下一循环掘进及支护。具体的掘进工艺流程如下：1）将支护用的金属网、 钢带等材料码放到掘锚一体机前端液压支撑架上。2）掘进机司机控制前端液压 支架工作，使得金属网、钢带等与顶板紧密接触，后通过锚杆机稳住顶板金属网 及钢带，尾部液压稳定性缓慢下落。3）机载锚杆钻孔开始工作、截割部破煤、 运输部出煤；行走部推动截割部前移，并由巷道上部进刀进行掏槽，从上至下进 行全断面截割掘进。4）机载锚杆钻机完成支护工作后，下放前端液压支架、升 起尾部液压稳定器，掘锚一体机前移进行下一循环掘进。掘锚一体机截割产生的 煤矸石等采用刮板输送机、转载机、可伸缩带式输送机等搭接运输，先将煤矸石 等由掘进迎头转运至运输大巷、井底煤仓，后通过主运皮带运输至地面。
2.3 爆破及人员组织优化
针对现有的浅层爆破方案效率低、可靠性差的问题，提出了一种新的深孔爆 破方案，炮眼布置的深度不低于 3m。为了保证巷道成型质量，实现深孔光面爆破， 结合拱形巷道的实际情况，在布置周边眼时，将周边眼和巷道轮廓边缘的距离设 置为 0.1m，炮眼的深度设置为 3m，底眼的深度同样设置为 3m，掏槽眼深度设置 为 3.1m，辅助眼、二圈眼和三圈眼的深度均设置为 3m。在设置炸药时，炸药采 用正向装药的方案，使爆破时的冲击波从内侧向外侧延伸，提高爆破效果。同时 采用 CMJ2-30 液压掘进钻车进行打眼，以提高打眼的速度。
2.4 实现快速掘进的主要措施
１）选择顶板条件简单、稳定的巷道。为充分发挥掘锚一体机的性能，应选 择顶板条件相对稳定巷道，巷道两侧均为实体煤，无采动影响，且处于采空区下 部，巷道压力较小。２）合理的控顶距。同忻矿较好的巷道顶板条件，允许巷道
掘进两掘一支，循环进度２ｍ，减少了停机次数，缩短了割煤时间。３）采用先 进探巷技术。为降低探掘交叉影响，应引入千米钻探技术，每月可减少探巷次数 ７次，增加有效掘进时间７个班次。４）优化支护设计。根据掘锚一体机支护钻 机布置位置，科学开展支护参数优化，顾北矿通过增大锚杆间距、调整布置样式， 实现每排减少１～３根锚杆，有效缩短了支护时间。
2.5 强化运输工作
掘锚一体机工作受煤矸石运输效率慢的影响，实现煤矸石的快速运输是确保 巷道高效掘进的基础。为此，矿井需构建专门的辅助运输队，以确保巷道掘进过 程中煤矸石高效运输。
结语
综上所述，在煤矿矿井开车生产过程中，煤巷快速掘进是十分重要的施工方 案，煤巷快速掘进工艺可对煤炭资源裁决效率以及产量产生较大影响。根据实际 情况选择适宜的掘进设备以及配套设备，对煤巷快速掘进工艺参数进行优化调整， 可以提高支护施工质量，尽量缩短支护所需时间，促进掘进施工效率的提升，同 时简化煤巷快速掘进施工难度。
参考文献
[1]查太东.掘锚一体机静态稳定性分析[J].煤矿机械，2021，42（5）：7173.
[2] 元 雪 鹏 . 掘 锚 一 体 机 在 长 平 矿 巷 道 掘 进 工 作 中 的 应 用 [J]. 煤 炭 与 化 工 ， 2021，44（3）：71-73.
[3]王剑，刘备战，雷亚军，等.曹家滩煤矿智能快速掘锚成套装备应用[J]. 陕西煤炭，2021，40（1）：1-3；40.
[4]许赟莉.矿用掘锚一体机的应用[J].机械制造，2020，58（12）：10-11；
57.
[5]任华岗.掘锚一体机在特厚煤层大断面回采巷道支护中的应用[J].中国石 油和化工标准与质量，2020，40（17）：255-256.
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