煤矿大断面岩巷机械化作业线在五阳煤矿的应用

王 纲

(潞安集团 建设中心，山西 长治 046204)

1 工程概况

五阳煤矿南岭风井二期工程地质条件复杂，建设工期要求紧迫，安全施工压力大，施工作业人员劳动强度大，为加快开掘速度、确保矿井衔接，井下施工采用履带式双臂凿岩台车打眼、防爆侧翻式装载机装岩、DSJ800型胶带输送机输送矸石、地矸仓储矸配合耙矸机装岩至6 m3吊桶、绞车提升出矸的岩巷机械化作业线，在施工作业中，工人的使用数量、劳动强度均大幅度降低，安全保障、机械化自动化程度、工作效率、月度进尺等均大幅度提高。岩巷机械化作业线在南岭回风井中央1、2号回风大巷及井底车场巷道进行施工，巷道为直墙半圆拱形断面，净宽6 m，净高5 m，掘进断面28.84 m2，采用锚网索喷+梯子梁联合支护，延米使用D22 mm×2 400 mm锚杆21根，D18.96 mm×8 300 mm锚索6根，岩普系数f=6～8。

2 机械化作业线施工工艺

在五阳煤矿扩区二期巷道施工过程中，施工现场利用一期立井井架等配套机械化作业线施工二期巷道工程。这样可以节约大量基础投入，大大节省施工准备时间，提高工作效率。施工工艺如下。

2.1 打眼方式

采用CMJ2-18履带式双臂全液压钻车打眼，凿岩台车总功率79.4 kW，配套3.1 m长D32 mm钻杆(双头开丝)和D38 mm柱齿钻头，打眼深度2.7 m，中深孔2次爆破，有效进尺2.4～2.5 m。采用楔形掏槽方式，全断面布置92～95个钻眼，每个钻孔打眼时间为80～90 s，加上进台车及退台车的时间，掘进断面28.84 m2总打眼时间为2.5～3 h。

2.2 出矸方式

采用ZL-30EFB侧卸式装载机装岩配合DSJ800型胶带输送机出矸，ZL-30EFB侧卸式装载机，装载能力150 m3/h，使用时配合DSJ800型胶带输送机，可实现连续性出矸，出矸时间一般为2.5～3 h。如遇地矸仓满仓或胶带机故障，可将工作面矸石堆积至巷道一帮，工作面可正常生产，辅助系统恢复后，继续出矸，不影响工作面施工。

ZL-30EFB侧卸式装载机的优点为：生产率高，斗容大，插入力大，机动性好、全断面作业、安全性好、一机多用等特点。配合胶带机可以达到连续装运，充分发挥侧卸装载机的高效率作用。除完成装载作业外，这种机械还可以辅助进行其它工序作业，进行清理巷道底部，在工作面内进行短距离的运输，进行小重量的起重，还可以当作支护平台使用，大大提高了掘进效率，提升了巷道掘进中的机械化水平，提高了施工安全保障水平，同时也大大减轻了工人的劳动强度。更能方便地与钻车等工作面机械配套，组成高效率机械化作业线。

2.3 提升矸石方式

采用“地矸仓+耙矸机+6 m3吊桶”综合出矸，增加矸石缓冲地矸仓，尺寸为长25 m×宽3 m×深4 m(地上2 m+地下2 m)，有效储矸量约230 m3，可保证正常储存至少2个循环的工作面矸石，从而实现工作面出矸的连续性，将出矸影响时间降到最低。以往因为矸石排放不及时造成施工进度受到影响的情况不再成为制约岩巷施工进度的因素，掘进头施工更加流畅，取得更好的效果。

2.4 运料方式

采用地面“溜灰管下料”+井下防爆胶轮车运料至工作面，施工现场在地面增加溜灰管，喷浆料通过溜灰管直接下放到井下，在井下配备两台防爆胶轮车，将喷浆料及其它通过"物料笼"下放的材料直接运至工作面，降低来回倒运材料的时间。减轻绞车的工作量，集中精力提升矸石，增加施工效率。

2.5 连续作业方式

合理安排平行作业，加快施工进度，工作面放炮后，迎头顶板支护与装载机出矸平行作业，待顶板支护完毕后，工作面矸石仅剩迎头3 m的长度，然后进行顶板初喷，初喷与出矸平行作业。初喷完毕后，将矸石出完，开始凿岩台车打眼与帮部支护平行作业，同时对工作面滞后喷浆的帮部进行初喷，支护完毕的同时，打眼结束。然后开始装药放炮，进入下一循环，每循环时间约为20～22 h左右。

3 应用效果

3.1 提高了每月进尺水平

采用旧的施工方法，每月每个掘进头施工进尺只能达到45 m，而采用该技术(煤矿大断面岩巷机械化作业线)后，每月每个掘进头施工进尺可以达到75 m，由于施工效率的大幅度提高，可以大大提高施工的掘进进尺，有效缓解工作面接替紧张的情况，促进五阳煤矿扩区二期巷道工程早日完成掘进进尺任务，早日建设完成。

3.2 采用该新技术，有效节约人工

根据以往的施工经验，采用旧的施工方法、工艺时，每个班需要人员58个，当采用该新技术(煤矿岩巷机械化作业线)进行巷道掘进施工，每个班只需要36人，每个班节约了用工人数22个，大大减少了用工数量，节约了人工成本，通过新技术的采用，大大提供了工作效率，而且实现了现场文明施工。

3.3 保障了现场施工安全

采用旧的施工方法，在岩巷掘进过程中，需要在岩巷帮上进行打眼放炮作业，在施工工作面迎头上，一般需要布置气动风锤4台进行作业，需要使用工人至少8人，施工工作面空间狭小，人员、机器离岩巷帮很近，机器的震动和打眼时候的压力，很容易引起岩巷部分区域片帮，或者掉落小石块，造成人员不同程度受伤，而通过新技术(煤矿大断面岩巷机械化作业线)，使用了液压钻车进行打眼，钻车司机和管理人员离施工工作面掘进头较远，岩巷部分区域片帮或者掉落小石块都不会对现场施工人员造成伤害，这样大大提高了施工人员的安全，在提高施工效率的同时保障了现场的施工安全，获得了良好的安全效益。而且通过使用胶带输送机进行矸石运输，极大提高了出矸效率，保障了施工过程中矸石不堆积，提高了施工整体循环效率。

3.4 优化附属工程施工

因凿岩台车及防爆装载机自身较重，地坪施工紧跟胶带机尾(距工作面不大于40 m)，先打设胶带侧，胶带延伸后，胶带架全部摆放在地坪上，保证了胶带的平直，减少胶带跑偏带来的洒矸等问题。非胶带侧地坪待延伸机尾后打设，每次打设至胶带机尾退后5 m处(5 m为装载机卸矸区域，提前打设易损坏)，永久水沟紧跟地坪施工。

4 结 语

岩巷机械化作业线的应用，为五阳煤矿南岭风井二期工程的建设提供了效率保障，在地质条件复杂、断面大的情况下，创造了单月进尺的新纪录，取得了良好的施工效果，值得进一步推广。