巷修机械化在千米深井煤矿中的应用

常国清，杨海俊

(淮南矿业(集团) 有限责任公司，安徽 淮南 232001)

巷修机械化在千米深井煤矿中的应用

常国清，杨海俊

(淮南矿业(集团) 有限责任公司，安徽 淮南 232001)

为加快朱集东矿巷修工程进度，在巷修工程中先后采用多功能巷修机、工作面两巷挖装机挖底、底板治理注浆技术等新设备、新工艺，取得了较快的巷修工程施工进度和良好的经济效益，达到了预期的效果，为巷修机械化的探索积累了宝贵经验。

巷修机械化；千米深井；多功能巷修机；挖装机

Application of Roadway Repairing Mechanization in Kilometer Deep Shaft Coal Mine

1 朱集东煤矿机械化巷修情况

朱集东矿一水平标高为-906m，是淮南矿区真正意义上的千米深井，具有埋藏深、地压大，巷道变形速度快的特点。巷道底鼓、顶板下沉、两帮收敛、棚梁反折、棚腿失稳等现象显著。巷道维护困难，修护工程量大，严重制约了矿井的安全生产。鉴于此，朱集东矿大力进行巷修机械化的实践，推广使用多功能巷修机对系统大巷进行挑顶、刷帮、挖底、支护修复；推广使用液压挖掘机对采煤工作面两巷进行挖底、刷帮；推广使用底锚钻机对底板进行锚注治理。

2 多功能巷修机在巷道修护中的应用

在深井中，赋存于厚层软岩及复合岩层中的巷道受附近巷道布置、层位选择及采动压力的影响，常常发生底鼓、顶板下沉、两帮收敛，造成支护结构破坏，影响安全使用。自2014年以来，朱集东矿利用HXYL-120/90型多功能巷修机在系统巷道累计修护架棚巷道743m，平均月进尺48.5m，平均日进尺1.6m。

2.1 多功能巷修机结构特点

HXYL-120/90煤矿用巷修机由机架组件、行走部、反铲破碎装置、运输部、铲板组件、锚杆机总成、驾驶室、后支撑、防护罩、附件(油缸销轴等)、电控系统、液压系统、润滑系统及水系统等部分组成，采用电动全液压控制，具有行走、破碎、挖掘、装载、输送及锚杆支护的功能，实现破、装、运、支的一体化作业。

整机外形尺寸长×宽×高为：9.5m×2.74m×2.96m，整机重36.5t。最大不可拆件(机架组件)重量5.5t，尺寸4580mm×1250mm×1600mm。整机高度、宽度较大，主要在系统大巷应用。

2.2 多功能巷修机使用工艺

HXYL-120/90煤矿用巷修机采用液压破碎锤破碎收敛的围岩矸石，采用履带推进铲取矸石，通过挖斗将矸石扒进自身的刮板输送机，输送机从卸料端将矸石卸入胶带机或其他转载设备上，然后通过锚杆机总成对刷挖完成的巷道进行锚杆、锚索支护，完成巷道的挑顶、扩帮、挖底及支护，还可利用反铲挖掘臂扒取远处的矸石清理巷道。

2.3 多功能巷修机的优缺点

多功能巷修机的优点：

(1)劳动效率高 人工巷修单茬作业每月单进26m，采用该设备单进达48.5m，单进是人工巷修的1.87倍，工效是人工的3.4倍。

(2)安全系数高 与人工相比，实现了远距离挑顶、刷帮、挖底、清理，避免施工人员近距离与巷道围岩接触，且作业速度快，缩短了空顶时间，降低了劳动强度，提高了安全系数。

(3)适应性好 破碎硬岩能力高。多功能巷修机适应各种支护类型的巷道，功能齐全，功率较大，其配备的高性能液压冲击钻破岩能力高，具有较强的硬岩破碎能力。

多功能巷修机的缺点：因设备功能较多，不同功能的模块也多，造成设备体积庞大，高度较高，在小断面的巷道中使用受到限制，同时因功能较多，导致个别功能弱化，如施工锚杆的操作臂少。

3 液压挖装机在采煤工作面两巷挖底中的应用

采煤工作面两巷受超前动压影响，常常底鼓严重，造成工作面上下端头通风断面不能满足要求、行人通道不畅通、出煤设备的使用受到影响。随着工作面的推进，需要持续进行挖底，局部需要刷帮，特别是在深部矿井中，动压影响尤为显著。自2015年以来，朱集东矿利用WPZ-37/600矿压液压挖掘机在工作面两巷动压影响区挖底、刷帮累计超过8000m。

3.1 两巷用液压挖装机的结构特点

WPZ-37/600矿压液压挖掘机主要由工作机构、底盘总成、液压系统、动力部分、电气系统等6部分组成。结构紧凑、外形尺寸小，工作臂可以沿车身轴线旋转±90°，可以满足挖掘、侧掏、翻转、破岩、装车等各项动作要求，实现挖掘毛水沟、挖底、破岩、清理浮煤、清理胶带机底部、平整巷道等多种功能。适用于断面为2.0m×2.0m以上的中小型巷道。所装载的矿岩坚固性系数f不大于12，松散密度不大于1.8t/m3，矿岩块度最大不超过500mm。巷道坡度不大于25%。

整机外形尺寸长×宽×高为：6.0m×1.2m×1.7m，整机重6.5t ，整机尺寸小，适用于两巷受动压影响区域的挖底、刷帮、清理等工作。

3.2 两巷用挖装机使用工艺

进行挖掘作业时，挖装机和胶带运输机、刮板运输机配合使用。 岩性较软时，直接使用挖装机的铲斗进行挖掘，挖掘出的矸石通过刮板运输机运进工作面，或者直接把矸石装上出煤运输胶带；岩性较硬时，把铲斗卸下，安装破碎锤，破矸后用铲斗出矸。进行胶带运输机下挖底作业时，先挖胶带运输机旁部分，使挖装机停放地点的高度降下去，再操作挖掘臂旋转90ο进行侧向挖掘。进行刷帮作业时，工艺类似。

3.3 两巷用挖装机的优缺点

优点 两巷采用挖装机作业，和人工风镐挖掘相比，劳动强度得到了降低，劳动效率得到了提高，安全状况得到了改善。破碎锤和铲斗可替换使用，挖掘臂可90度旋转，设备的适应性较好。

缺点 挖装机的挖掘臂的油管及接头裸露，作业时容易受到撞击，挖底遇硬岩时，要把铲斗更换成破碎锤，需要进一步改进。

4 高效底锚钻机在地压治理中的应用

在巷道底鼓的治理中，底板锚注孔的施工是最关键的一环，朱集东矿采用高效ZQJJ120/2.3架柱支撑式底锚钻机在主要系统大巷进行底板钻孔锚注作业，取得了良好的效果。

4.1 高效底锚钻机特点

ZQJJ120/2.3架柱支撑式底锚钻机采用压缩空气为源动力,安全性好,适用性强，排渣方便。其结构紧凑,多路输出动力,可同时操纵钻机、支架支腿和推进机构,操作方便,安全可靠,便于维护。

整机尺寸长×高×宽为2.5m×0.8m×2.025m，占用空间小；机重22kg，挪移方便；螺栓钻杆推进，排渣快捷。

4.2 底板锚注工艺

对底板挖底、施工地坪后先浅部注浆，浅孔注浆24h后，再施工深眼，安装锚索和注浆管，进行深孔注浆。深孔注浆养护48h后，配合使用工字钢形成底板锚索梁，对巷道底板进行加固，形成底鼓治理的锚注支护体系。朱集东矿采用ZQJJ120/2.3架柱支撑式底锚钻机，先后对几条主要系统大巷的底板进行了治理，施工速度快，平均每台钻机每8h可施工10根锚索，治理效果显著。

4.2 高效架柱支撑式底锚钻机的优缺点

架柱支撑式底锚钻机尺寸小，重量轻，排渣速度快，施工速度快，具有较好的适应性。同时因重量较轻，作业前要加强稳机管理，施工底板钻孔过程中，当扭矩输出较大时，要注意观察钻机的稳定性，防止歪倒伤人。

5 结束语

巷道修护是一项复杂的技术，复杂的巷修条件需要巷修机械化程度的提高，以更安全、更高效实现安全生产。朱集东矿埋藏深、地压大、条件复杂，巷道矿压显现剧烈，在巷修的机械化方面不断探索和实践，取得了良好的施工效果和经济效益。随着矿井开采深度的增加，矿压显现会越来越剧烈，巷修施工的机械化程度需要进一步提高，巷修设备需要进一步改进，巷修技术需要进一步优化。

[1]张 农.巷道滞后注浆围岩控制理论与实践[M].徐州：中国矿业大学出版社，2004.

[2]徐永忻.采矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.

[3]中国煤炭工业协会煤矿支护专业编委会.全国煤矿顶板管理与安全新技术[M].徐州:中国矿业大学出版社，2013.

[4]刘长武，褚秀生.软岩巷道锚注加固原理与应用[M].徐州：中国矿业大学出版社，2000.

[5]李琰庆.深部巷道快速机械化修复技术[J].采矿技术，2015(3)：60-61.

[6]魏 明.巷修机械化的应用[J].中小企业管理与科技，2013(25)：198.

[责任编辑：徐亚军]

2017-04-10

10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2017.04.007

常国清(1961-)，男，安徽淮南人，高级工程师，现任淮南矿业(集团)有限责任公司朱集东矿矿长。

常国清，杨海俊.巷修机械化在千米深井煤矿中的应用[J].煤矿开采，2017，22(4)：26-27.

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1006-6225(2017)04-0026-02