《大坡度岩巷快速掘进作业线装备配套研究与应用》论文

《《大坡度岩巷快速掘进作业线装备配套研究与应用》论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大坡度岩巷快速掘进作业线装备配套研究与应用摘要：岩巷大坡度下山掘进中，存在着各环节施工较平巷困难，且某些设备不能满足坡度的使用要求，致使掘进效率与单进水平较低，严重制约了矿井新水平的接替。本文对大坡度下山岩巷掘进的特点进行了分析，并确定了适用于大坡度下山快速掘进的作业线配套装备，该配套作业线提高了岩巷掘进的机械化程度与单进水平，降低了职工的劳动强度，改善了掘进工作面的作业环境，具有良好的应用价值。关键词：大坡度下山岩巷掘进作业线配套0前言随着矿井服务时间的延长，采掘工程逐步向深部延伸，尤其是新水平、新采区的巷道开拓，其受

2、到地质条件和地应力的影响开始显现，开拓巷道的单进水平将直接影响到矿井水平与采区的衔接。为此，如何依据现有的地质条件，在满足巷道支护要求的同时，试验适应特殊地质条件的岩巷快速掘进作业线，从而提高装运效率和单进水平，将成为缓解矿井生产采掘紧张局面的重要举措。在国内，矿井下山水平开拓巷道通常在20°以下，能够较容易开展掘进机械化装备配套和实现快速掘进。而亨健矿在206采区的下山开拓中，受到F12断层下降落差约160m的制约，将三条采区开拓巷道设计为下山25°掘进，巷道掘进总工程量约1500m。针对该地质条件，对下山巷道开展了大

3、坡度岩巷掘进作业线的配套研究，最终确定了采用“挖掘装载机与侧卸式矿车进行配套，后路设置水平渣仓与耙斗装岩机”的岩巷掘进作业线，提高了大坡度下山掘进的单进水平，保证了矿井采区的正常衔接。1工程及地质概况亨健矿业公司录属于邯郸矿业集团，随着生产能力的提高，采掘衔接凸显紧张，尤其是206采区的衔接列为集团公司重点工程。206采区轨道下山、皮带下山和回风下山均位于205采区下部。巷道采用锚网索加喷浆支护，断面为半圆拱形。巷道规格：净宽4200mm，净高3400mm，净断面12.4m2，毛断面积14m2，三条大坡度25°下山总工程

4、量约1500m，全岩巷掘进。巷道从F12断层下盘开始掘进，依次通过上石盒子组一段、下石盒子组，最后进入山西组煤系地层揭露2#煤层。F12断层落差160米，倾角70º，由断层下盘进入上盘地区，断层上盘地区为一倾向东北的宽缓单斜构造，煤岩层倾向108º,倾角9°～21°，一般15°。巷道在上部车场掘进中将通过F12断层。在下山巷道穿层掘进中，主要通过的含水层包括：上石盒子组一段砂岩含水层，预计涌水量2-10m3/h；下石盒子组底部砂岩含水层，预计涌水量3-20m3/h；2#煤顶板砂岩含水层，预计涌水量3-20m3/h，对下山

5、掘进工作造成一定影响。2作业线配套装备的选取2.1掘进打眼装备由于轨道下山掘进坡度达25°，若采用液压钻车打眼施工，液压钻车在大坡度下山前进与后退操作较为频繁，液压钻车的自重控制较困难，并且不便于对掘进炮眼和支护眼的定位与钻进，其不适用于大坡度下山的掘进。而岩巷综掘机也由于掘进工序与自重等原因，一般仅能适应上下山巷道在±18°范围的坡度，综掘机的使用也受到限制。因此，采用普通打眼爆破的方法破岩。打眼机具采用YT29型风锤配以￠40mm、￠28mm钻头打掘进眼和帮锚杆眼，压风刺眼器清眼。采用MQT-130/3.0型气动锚杆

6、钻机配以￠28mm钻头打顶拱部锚杆眼。2.2掘进装岩装备在大坡度下山掘进中，若使用原有耙岩机装碴，由于耙装机受耙装角度的影响，单次耙装量小，耙装机需要随着下山掘进而频繁地向前移动，机械装载效率较低，且人员操作不安全，降低了大坡度岩巷掘进的效率。经考察研究，挖掘式装载机具有爬坡能力强，装碴速度快，迎头不留底角碴，能够显著地提高装碴效率。为此，对该大坡度轨道下山掘进工作面采用ZWY-150/45L型挖掘式装载机（主要技术特征见表1），其是将装岩与运输功能相结合，采用电动全液压控制系统的生产装置，该设备具有装岩效率高、耙装能力

7、大、爬坡能力强、易操作、可靠性高的特点，挖掘装载机通过调向，可以全方位耙装矸石，清货比较彻底，适合于大坡度下山掘进作业。表1ZWY-150/45L型挖掘式装载机主要技术特征表项目单位主要参数装载能力m3/h150最大挖掘宽度mm5000最大挖掘高度mm3500最大挖掘深度mm760最大挖掘距离mm1780最大卸载高度mm2340最大卸载距离mm4580爬坡能力(°)≤36外形尺寸(长×宽×高)mm9500×2150×21502.3配套运输设备原有装矸设备采用1吨小罐车运输，其不仅装矸容量小，而且在运输过程中需要人工摘钩、

8、挂钩，人工操作安全性比较差，运输效率较低。而在迎头采用挖掘式装载机的基础上，经考察研究，选用4m3曲轨式侧卸翻斗矿车（主要技术特征见表2），其能够较好地实现高效运输的设备配套。采用侧卸式矿车进行装运矸石，其一次装矸量最多能够达到4m3，平均装矸量为3.8m3，并在坡头右侧设置一定容量的水平碴仓，在其左侧安装侧卸式矿车