煤礦巖巷掘進(jìn)機械化作業(yè)線分析

 各煤礦在提高生產(chǎn)能力的過程中均不同程度的受到巖巷掘進(jìn)速度的制約，而提高巖巷掘進(jìn)速度的最佳出路在于提高機械化水平，根據(jù)巷道具體情況布置合適的機械化作業(yè)線，降低工人的勞動強度，保障人員的作業(yè)安全，提高巖巷掘進(jìn)效率。
    煤礦工業(yè)的快速發(fā)展需要有強大的煤機裝備做支撐。近年來，煤巷、半煤巖巷綜掘技術(shù)和裝備的高速發(fā)展，使得傳統(tǒng)意義上的“采掘失調(diào)”不復(fù)存在，轉(zhuǎn)而產(chǎn)生新的采煤與全巖巷開拓的“采拓失調(diào)”，全巖巷掘進(jìn)速度成為制約煤礦生產(chǎn)能力提高的主要因素。巖巷掘進(jìn)機械化作業(yè)水平的提高不僅可以提高生產(chǎn)效率，還可以減少工作人員，降低工人的勞動強度，提高工作人員的自身安全，所以，提高巖巷掘進(jìn)機械化作業(yè)水平成為提高煤炭生產(chǎn)亟待解決的首要問題。          主流巖巷掘進(jìn)機械化作業(yè)線介紹
    目前，煤礦巖巷掘進(jìn)一般采用鉆爆法和巖石掘進(jìn)機機掘法，巖石掘進(jìn)機需要的斷面較大，使用成本較高，對于大多數(shù)礦井的普通斷面經(jīng)濟性不高，本文中不做討論，多數(shù)礦井還是普遍應(yīng)用鉆爆法掘進(jìn)，使用幾種設(shè)備組成機械化掘進(jìn)作業(yè)線。
    1.1主要巖巷掘進(jìn)設(shè)備
    煤機市場上大量供應(yīng)用于鉆爆法掘進(jìn)的巖巷掘進(jìn)設(shè)備主要有以下幾大類：鉆孔設(shè)備主要有煤礦用液壓鉆車（又稱“鑿巖臺車”，以下簡稱“鉆車”），也有少數(shù)礦使用錨桿作業(yè)車兼做鉆炮孔和錨桿孔使用，裝運設(shè)備主要有耙斗式裝載機（以下簡稱“耙裝機”）、煤礦用側(cè)卸式裝巖機（以下簡稱“側(cè)卸車”）和煤礦用挖掘式裝載機（以下簡稱“扒裝機”），還有集鉆孔與裝運于一體的綜合掘進(jìn)設(shè)備煤礦用鉆裝機（以下簡稱“鉆裝機”）等。其中鉆孔設(shè)備以鉆車為主，裝運設(shè)備主要使用側(cè)卸車和扒裝機。
    1.2影響巖巷掘進(jìn)速度主要因素
    各礦的鉆爆法工藝流程雖不盡相同，但從使用情況看，目前在應(yīng)用的各種巖巷掘進(jìn)機械化作業(yè)線，其裝藥爆破時間大致相同，要使作業(yè)線發(fā)揮最大的效益，均應(yīng)該從縮短鉆孔時間、提高裝載效率和縮短矸石轉(zhuǎn)運時間三方面來考慮。
    1縮短鉆孔時間。許多煤礦都開始使用鉆車代替風(fēng)錘進(jìn)行炮孔的鉆鑿作業(yè)，縮短了鉆孔作業(yè)的時間。
    2提高裝載效率。提高裝載效率首先應(yīng)根據(jù)所掘進(jìn)巷道的條件和設(shè)備供應(yīng)情況，盡量選用高效能的裝載設(shè)備，實現(xiàn)連續(xù)裝運。
    3縮短矸石轉(zhuǎn)運時間。有了高效率的裝載設(shè)備，必須配備高效能的轉(zhuǎn)運設(shè)備，使轉(zhuǎn)運設(shè)備的能力與裝載設(shè)備的能力相互協(xié)調(diào)，才能充分發(fā)揮機械設(shè)備的效率。
    1.3幾種主流巖巷掘進(jìn)機械化作業(yè)線
    近年來，國內(nèi)各主要煤礦均大量采用鉆車加扒裝機或側(cè)卸車配套使用的作業(yè)線，該機械化作業(yè)線可以有效縮短鉆孔時間、提高裝巖效率，配合大功率皮帶機、刮板機或矸石倉等縮短矸石轉(zhuǎn)運時間，達(dá)到提高掘進(jìn)速度的目的，以下是幾種典型的配套作業(yè)線型式：
    1、鉆車打孔、爆破，后由耙裝機裝礦車。此種方式由于耙裝機工作情況限制，除矸效率低，且耙裝機上的鋼絲繩存在極大的安全隱患，國家相關(guān)法規(guī)也對耙裝機的使用做出嚴(yán)格的限制，目前已經(jīng)在逐步被淘汰。
    2、鉆車打孔、爆破，后由側(cè)卸式裝巖機把矸石裝運到礦車、皮帶機或刮板機上，由于側(cè)卸車具有機動靈活等特點，除矸徹底，效率高，目前應(yīng)用量很大。這種配套型式的缺點是鉆車和側(cè)卸車在工作切換時需要在巷道內(nèi)錯車，錯車時還要讓開礦車、皮帶或刮板機，需要的巷道寬度較寬，并且由于側(cè)卸車行走頻繁，對電纜、水管、風(fēng)管等管路的保護(hù)要求較高。
    3、鉆車、扒裝機配套皮帶運輸系統(tǒng)。這種配套型式是由鉆車、扒裝機配套皮帶運輸系統(tǒng)，將矸石通過二運皮帶轉(zhuǎn)載到井下的大皮帶運輸系統(tǒng)，從而實現(xiàn)矸石的連續(xù)運輸。這種配套型式由于扒裝機可停在皮帶前方，錯車時需要的巷道寬度比鉆車和側(cè)卸車配合要窄一些，作業(yè)過程中需要給在主皮帶運輸機上給二運皮帶的龍門架鋪設(shè)一定距離的軌道來實現(xiàn)安全躲炮距離。
    4、鉆車、扒裝機配套礦車運輸系統(tǒng)。這種配套型式是由鉆車、扒裝機配套礦車運輸系統(tǒng)，將矸石通過二運皮帶轉(zhuǎn)載到礦車進(jìn)行運輸作業(yè)，這種作業(yè)型式需要的配套設(shè)備較少，維護(hù)工作量較小。但其出矸效率需要靠礦車的調(diào)動效率和整個礦井的運輸能力來保證。
    5、鉆車、扒裝機配套皮帶+矸石倉運輸系統(tǒng)。這套巖石作業(yè)線的工藝流程是：鉆車打孔爆破后由挖掘裝載機牽引二運轉(zhuǎn)載機挺進(jìn)工作面，由挖掘裝載機通過運輸槽將矸石轉(zhuǎn)運到二運轉(zhuǎn)載機上，再由二運轉(zhuǎn)載機將矸石轉(zhuǎn)運到皮帶機上運到矸石倉，通過耙矸機將矸石裝入礦車。該方案可充分利用原巷道的耙矸機等設(shè)備，矸石倉可采用下挖式或者木板圍擋，矸石倉大小可根據(jù)爆破量靈活調(diào)整，進(jìn)行有效的運輸緩沖，矸石倉內(nèi)的矸石可在任意時刻裝運，不受井下礦車調(diào)度和運輸能力的制約。此作業(yè)線可以充分發(fā)揮挖掘裝載機連續(xù)裝矸的優(yōu)點，整套設(shè)備在巷道內(nèi)可布置靈活，從皮帶機、矸石倉處可以實現(xiàn)拐彎布置，適應(yīng)各種巷道。
    6、使用鉆裝機配套二運+礦車或皮帶運輸系統(tǒng)作業(yè)，鉆裝機可同時實現(xiàn)鉆孔和裝載功能，先打孔、爆破，然后除矸，通過二運直接裝礦車或經(jīng)皮帶輸送到矸石倉再裝礦車，迎頭設(shè)備少，不用錯車，各種管路也減少，更加適應(yīng)窄低巷道的作業(yè)環(huán)境。
    主流作業(yè)線效率分析
    以上是目前主流應(yīng)用的巖巷掘進(jìn)機械化作業(yè)線介紹，這些設(shè)備的應(yīng)用大大提高了巖巷掘進(jìn)單進(jìn)水平，不同程度的實現(xiàn)了巖巷的快速掘進(jìn)。各煤礦根據(jù)自身生產(chǎn)實際情況，可選擇相對自身條件最經(jīng)濟、最高效的作業(yè)線，表1是各主流機械化作業(yè)線的優(yōu)缺點對比（表內(nèi)描述為相對程度，以得分高者為優(yōu)）。
    表1 主流機械化作業(yè)線優(yōu)缺點對比表
 

     總而言之，新技術(shù)新設(shè)備的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的巖巷掘進(jìn)工藝，各種煤礦巖巷掘進(jìn)機械化作業(yè)線的使用大大提高了煤礦的生產(chǎn)效率及安全性，減輕了工人的勞動強度，體現(xiàn)了以人為本的理念。先進(jìn)、高效的技術(shù)和裝備已經(jīng)成為現(xiàn)代化礦井的一個重要標(biāo)志。