葫芦素煤矿掘锚机快速掘进经验总结

王磊

摘 要：中天合创葫芦素煤矿为了解决矿井首采工作面能够按时尽早投产以及今后矿井采掘接替紧张情况，引进两台山特维克矿山机械有限公司生产的MB670型掘锚一体机予以应用。2014年12月投入使用，通过几个月的试用与优化，现各项指标处于稳步提升阶段。文章介绍了葫芦素煤矿引进的山特维克矿山机械有限公司生产的MB670型掘锚机的性能特点及其使用过程中的摸索与研究。

关键词：掘锚机；煤巷快速掘进；摸索与研究；经验总结

中图分类号：TD42 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

中天合创葫芦素煤矿为了解决矿井首采工作面能够按时尽早投产以及今后矿井采掘接替紧张情况，引进两台山特维克矿山机械有限公司生产的MB670型掘锚一体机予以应用。2014年12月投入使用，通过几个月的试用与优化，现各项指标处于稳步提升阶段。

1 掘锚一体机结构

此设备主要由截割系统、锚杆系统、支护系统、装载系统、行走系统、液压系统、降尘系统、电器系统、主机架等组成，其主要技术特征如表1-1所示

2 掘锚一体机在煤巷掘进中的应用

2.1 施工巷道地质条件

21102工作面运输巷井田内第四系松散层广泛分布，厚度较大，没有基岩裸露。本矿井煤层顶、底板条件相对较差，掘进区段2-1煤煤厚约为2.50～3.00m，该煤层结构简单，形态为一向北西倾斜的单斜构造，地层倾角一般1～3°，局部可达6～8°，一般不含夹矸或局部含1～3层夹矸；煤层直接顶为灰白色粉砂岩、砂质泥岩，厚度约2.92～19.2m，含有大量的植物化石；底板为灰黑色砂质泥岩或灰白色细砂岩，巷道围岩特征详见表2-1。

表2-1 巷道围岩特征表

巷道沿煤层顶板施工掘进，全煤巷道，用作21102综采工作面回采时运输及进风使用。

2.2施工巷道主要技术指标

2.2.1巷道断面

21102工作面运输巷设计总长为4637m，巷道净宽5.5 m、净高2.8m、净断面15.4 m? 。

2.2.2永久支护

顶板：巷道顶板采用螺纹钢锚杆+锚索+Φ6.5mm钢筋网支护方式。

巷帮：非回采侧帮部选用Φ20×2200mm左旋等强螺纹钢锚杆+钢筋托梁+菱形金属网支护；回采侧选用Φ27×2000mm玻璃钢锚杆+双抗塑料网支护，必须加木托盘。

锚固要求：顶锚杆用2支MSCK2335快速药卷；

帮锚杆使用2支MSCK2335快速药卷；锚索使用2支MSCK2370快速药卷。

工程质量要求：螺纹钢锚杆预紧力不低于150 N·m，锚固力不低于100KN；玻璃钢锚杆预紧力不低于100 N·m，锚固力不低于60KN；锚杆全部垂直顶帮打设，允许±15°误差；锚索张拉预应力130 kN；顶板网片搭接100 mm使用，联网时孔孔相联。

掘进循环进尺1 m；帮支护滞后顶支护一排；锚索打设采用掘锚机机载钻机打设，帮上部两根锚杆紧跟工作面打设，最下一根锚杆紧跟掘锚机后人工持钻打设，如图1-1所示。

图1-1

2.3施工方法及工艺

2.3.1 施工工序

交接班安全检查一经过安全确认升起临时顶棚—落下掘锚机后稳定支撑—启动电机开始割煤—采用连运一号车完成破碎及运煤一用桥式转载胶带运输机及后续出煤系统完成煤炭的转载—确认掘锚机行走范围内无人员和其他物件一行走到位一在顶棚上安装顶网升起临时顶棚—施工顶板锚杆（同时割煤）—挂帮网施工帮部锚杆—进入下一循环。

2.3.2装载与运输

掘锚机扒爪装载机构一中部输送机一连运一号车一桥式转载机一胶带一主运输系统。

2.3.3循环作业图表

生产班每班完成1O个循环，检修班停产检修及跟进其他辅助工作共计影响8个循环。每天完成22个循环，每次循环进尺1.0m。正规循环率按照90%计算，每月进尺594m。

3 掘锚机优点

3.1 安全系数大幅提升

1） 机载锚杆钻机、工作平台处于液压顶棚下，人员作业区域完全处于液压顶棚下，作业安全系数增高；2） 掘锚机生产循环进度小，空顶距小，能够及时支护，做到生产短掘短支，巷道顶板受采动影响较小，有利于复合顶板管理；3）机载锚杆钻机人工控制，割煤、进退环节均为无线遥控，操作人员可远离工作面，通过后部显示屏观察和掌握作业情况，操作人员处于有效支护下完成作业，更加安全；4） 掘锚机截割滚筒后部，安设挡尘皮，在实现挡尘的前提下，又将空顶区域与作业区域分隔，提高了作业现场安全系数；5） 掘锚机电压、油温、水压和流量等全部实现闭锁，保护更加全面；

3.2集优高效

1） 装载和输送装置相对于截割系统独立运行、作业过程中互不影响，提高了工时利用率。2）机载钻机随机跟进，无需人工反复扛抬、准备、定置，节省了工时。3）顶锚、帮锚、锚索采用机载钻机打设，减轻了劳动强度，提高了工作效率。4） 割煤期间打设锚索，支护巷帮、补联网等，做到了割煤与支护平行作业，实现了最大化平行作业。5） 工作面帮上部支护紧跟工作面，下部支护滞后补打，工作面支护与后续支护平行作业，缩短了循环进尺耗时。6） 掘锚机油脂系统实现全部自动润滑，大大减小了日常维护工作量。7） 自带伸缩式截割滚筒，可根据巷道设计设置相应宽度的截割滚筒，实现一次成巷，缩减了割煤耗时。8） 自带机载钻机作业时，动力强、推进快和稳定性强。9） 掘锚机配套4台顶锚杆机与2台帮锚杆机可实现全方位的锚杆支护，位置、角度调整简便且实现同时作业，大大缩减了支护耗时。10）通过液压油缸对顶板和底板进行强行支撑固定，利用液压推力掏槽，履带原地不动，对底板的破坏降到最低，减少卧机率。

3.3设备操作智能化

1） 截割头掏槽和其他截割作业由电子系统PLC控制，实现截割电机工作负载程序最优化。2）掘锚机配置液压伸缩工作平台，作业时可根据需求进行收伸。

3.4作业环境优良化

1）大扭矩、低转速，使割煤过程中产生的粉尘降至最低。2） 掘锚机配备专用除尘风机配套前挡尘帘，将工作面产生的粉尘最大限度地吸人除尘风机。3） 配备机载除尘冷却系统，冷确水以喷雾形式排水，实现电机和液压系统冷却的同时，最大程度地降低空气中的粉尘。

4 掘锚机使用中不足及针对性措施

1） 掘锚机随机电缆拖移、管理困难，在其尾部安装随机电缆架，电缆随机入架管理。2） 临时支护顶棚控顶范围相对较小，在原有支护顶棚两翼加设扩展翼。3）掘锚机截割头无法实现侧倾调整，当巷道底板破碎较软，机身侧倾时无法通过调整截割头至水平状态，需要通过在掘锚机下方垫设道木调整修正。4） 机载帮锚钻机距离顶锚钻机1.5m，帮锚杆不能与顶锚杆布置在同一平面上，为减少移机次数，将帮锚杆布置在两排顶锚杆中间。5） 机载钻机摆动幅度小，锚杆不能严格按照设计施工，因此根据钻机摆动情况重新设计锚杆孔位。6） 顶锚钻机与帮锚钻机不能实现平行作业，影响支护工序效率。7）设备对进水压力、流量要求较高，压力较小、流量不足时都导致设备不能启动，配套安装静压水增压装置，确保供水压力、流量；同时在供水管路进水口加设过滤器，避免因水质不好导致水压、流量受到影响。8） 1#车联运系统搭接长度25m，限制了每天最大进尺量，为提高进尺，采取延长搭接长度的方法解决。9）掘锚作业对运输系统要求较高，为此采取加强对设备的检修，加强日常管理，保证运输系统正常。

10）掘锚机体积笨重，在巷帮开掘钻场硐室困难，割煤过程中需要频繁调机，顶锚帮锚无法用机载钻机打设，需要采用MQT-130型锚杆钻机及风动帮锚钻机打设。

5 结 语

葫芦素煤矿应用掘锚机以来，全方位逐步优化、提升，取得了较好的效果。掘锚联合机组能在解决截割、装运、行走和转载一体化的基础上，实现掘进、支护同步平行作业，从而大大提高掘进速度，为矿井按时早日投产创造了条件。

参考文献

[1] mb670掘锚机操作手册

[2] 掘锚机使用说明书

[3] 21102工作面运输巷作业规程