岩巷炮掘工作面液压炮泥机的应用研究.pdf

2 0 1 0年第7期 中州煤炭 总第 1 7 5 期 岩藿炮掘工作面液压炮泥相硇应用研究 王 国杰 ， 汪须 堂 ， 黄栓 劳 郑 煤 集 团公 司 大 平煤 矿 ， 河 南 登 封4 5 2 4 7 3 摘要 针对岩巷炮掘工作面手工制炮泥费 时、 费工 的情况 ， 大平煤矿试制 了液压炮泥机 ， 经过近几个月 的试用 与改进， 该装置 已经可以正常为矿 井生产服务。该装置 有效减轻 了工人 的劳动强度 ， 减少 了用 工量 ， 节约 了 加工时间， 提高 了出渣数量， 为提高单进水平创造 了良好的条件 。 关键 词 岩巷 ； 液压炮泥机 ； 炮掘工作面 中圈分类 号 T D 2 3 5 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 3 0 5 0 6 2 0 1 0 0 7 0 0 1 8 0 2 郑煤 集 团公 司大 平煤 矿 位 于新 密 煤 田西 部 、 嵩 山背斜南 翼 、 大冶 向斜 的主 体 部 位 ， 且 断 裂 比较 发 育 ， 基本构 造 形 态 为 一 轴 向近 东 西 、 向东 倾 伏 的 向 斜大冶向斜 ， 总体地层走向近东西， 地质条件复 杂 ， 断层较 多 。横跨 登 封市大 冶镇和 新密市平 陌镇 ， 东 西长 1 ． 8 2～ 3 ． 0 8 k m， 南 北 宽 1 ． 7 0～ 2 ． 4 0 k m， 面 积 约 6 ． 5 0 k m 。大平煤 矿始建 于 1 9 8 2年 1 月 1日， 1 9 8 6年 6月 2 8日正 式投 产 ， 矿 井 设 计 生产 能 力 6 0 万 t ／ a ， 后 经 技 术 改 造 ， 2 0 0 5年 核 定 生 产 能 力 为 9 0 万 t ／ a 。该 矿属 于煤 与 瓦斯 突 出矿井 。 1工 作面 概 况 2 l 轨 道下 山 下 段 地 面 位 置位 于 大 平煤 矿 工 业场地东南 ， 石道沟以东 ， 关庙沟以东 ， 椿树嘴以南 ， 地表 多 为 山地 。地面 起伏 较 大 ， 中部 低 ， 西 部 、 东 部 较高 ， 地面最 低标高 2 6 8 m， 最 高 3 2 3 m。该 掘进 工作 面西 部 为 2 1采 区 中部 车场 ， 与 2 1 采 区上部 轨 道 下 山相 接 ； 东 部 为 2 1岩 石 下 山底 车场 ； 南 部 与 北 部 均为 尚未开采 区域 。巷道 标高 一1 1 8 ． 3～ 一 2 7 4 ． 2 m， 掘进 层位在 L 灰岩 下部至 灰 岩之 间 ， 上距 二。 煤 层 1 O～3 0 m。2 1轨 道下 山下段 施 工 平 面 如 图 1 所 示 。 2 2 1轨道下 山现状 目前 2 l轨道 下 山 下段 仍然 采用 “ 两掘 一喷 ” 施 工工艺 ， 每 日 1 个 循 环 ， 循 环进 尺 3 ． 0 m； 采用 光 面爆破、 一次成巷 、 掘支单行 的作业方式 ； 采用直墙 收稿 日期 2 0 1 0 0 3 2 9 作者简介 王国杰 1 9 8 2 一 ， 男 ， 河南 沈丘人 ， 助理工程 师， 2 0 0 5年 毕业于郑州航空工业管理学 院， 现从事岩巷技术管理工作。 l 8 图 1 2 1轨道下山 下段 施工平面示意 半圆拱形断面， 巷道净宽 3 ． 6 m， 净高 3 ． 6 m， 拱 高 1 ． 8 m， 墙 高 1 ． 8 m； 采 用 锚 喷浆 支 护 ， 锚 杆 间 、 排距 7 0 0 m m8 0 0 mm， 金 属 网压 接 长 度 1 0 0 mm， 喷厚 1 0 0 m m； 锚杆选 用 1 ． 8 m 长 的树 脂 锚 杆 ， 锚 杆 直 径 为 1 8 m m。爆 破采 用光 面爆破 ， 楔形掏 槽 图 2 。 图 2 2 l轨道下山 下段 炮 眼布置示意 根据爆 破 图表情况 ， 每班 掘进 进 尺为 1 ． 5 m， 需 要 打炮 眼 6 2个 ， 眼深 为 1 ． 8 m， 每个 炮 眼平 均 需要 装炮 泥 2 0个 每个 炮 泥长 3 0 0 mm ， 全 断 面共 需炮 泥 1 2 4 0个 。按每人加工炮泥 3个／ mi n计算 ， 3个 人完 成本班 所 有 炮 泥 加工 需 要 用 时 1 3 8 m i n可 知 ， 利用 人工加 工炮 泥 既费 时 费工 ， 又 影 响 出渣 且 直接 2 0 1 0年第 7期 王国杰等 岩巷炮掘工作面液压炮泥机的应用研究 总第 1 7 5期 影响掘 进进 尺 。 3 问题分 析 目前 郑煤 集 团 公 司在 岩 巷 掘进 爆 破 施 工 中 ， 封 孔 所用炮 泥一 直 采用 手 工 完 成 ， 按 此 方 案 施 工存 在 较 多弊 端 1 用工 量 增 加 。每 班 需 安 排 2～3人 在 放 炮 前 完成 炮泥 制作 ， 在人 员安 排上 较 为紧张 ， 且 与 目前 提高工时利用率极不相符。 2 加 工 速 度 较 慢 。如 按 3人 同 H -j H 工 制 作 ， 完 成 当班所有 炮 泥加工 ， 需要 1 3 8 m i n ， 影 响 放炮 。 3 影 响 出渣 。 由 于 前半 班 出 渣人 员 绞 车 司 机 、 推 车 工 、 信 号 工 已 安 排 加 工炮 泥 ， 占用 了 出渣 时 间 ， 出渣数量 减少 近 1 ／ 3 ， 直接 影 响掘进 进尺 。 4 不利于文明生产管理 。加工炮泥时除准备 炮 泥外 ， 还要准 备 散 水 泥 ， 由于 属零 星 材 料 码 放 ， 影 响整体美 观 。 4方案 的确定 分 析生 产 过 程 中人 工炮 泥制 作 存 在 的弊 端 ， 确 定 了试制 液压炮 泥机 的方案 。 液压 炮泥 机 由液压 管 、 支 撑架 、 油缸 、 控 制 阀 、 进 泥 口、 出泥 口等 部分 组 成 图 3 。液 压 管 将 液 压 泵 压力 传递 给炮 泥机 ； 支撑 架支 撑 固定油 缸 、 控制 阀等 装置 ， 防止 制泥 期 间 歪倒 ； 油 缸在 液 压 的作 用 下 ， 将 散泥 土挤 压成炮 泥 ； 控 制 阀控 制油 缸前 、 后移 动来 完 成制 泥工 作 。其制 炮 泥 原 理 为 将 液压 管 一 端 与 液 压泵 站连 接 ， 另 一端 与油 缸连接 ， 利 用泵 站压 力通 过 液压 管将 压力 输送 到 油 缸 ， 在 支 撑架 的 支撑 稳 定 作 用下 ， 利用 控制 阀 门控制 油缸将 炮 泥从 出泥 口挤 出 。 图 3液 压 炮 泥 机 示 意 5 应 用 效 果 液压炮 泥机制炮泥与原手工制炮泥相 比， 其优 点 突出 ， 效果 明显 1 用 工量 减 少 。采 用 手 工 制炮 泥每 班 安 排 3 人作 业 ， 每天 用工 6个 ， 每 月 按 2 5 d施 工计 算 用 工 1 5 0个 ； 采 用 液 压制 泥机 每 班 安排 l～2人作 业 ， 每天平均用工 3个 ， 每月 按 2 5 d施 工计算 用工 7 5个。按此计算 ， 每月节约用 工约 7 5个 ， 节约用工 量 明显 。 2 大 量节 约 时 间。原 手 工 制 炮 泥按 每 分 钟加 工 3个 计算 ， 全 断 面爆破 每 班需 加 工 l 2 4 0个 ， 需 要 用 时 1 3 8 mi n ； 采 用 液 压 炮 泥 机 可 制 作 6 0个／ mi n 1 ． 8 m ， 全 断面爆 破 每班 加 工仅 需 要 2 1 mi n ， 节 省 了加 工时 间 。 3 出渣 量 增 加 ， 单 进 水 平 提 高 。 由于 加 工 时 间大 量减少 ， 从 而增 加 了 出渣数量 ， 有 效提 高 了单 进 水 平 。 6 结 语 岩 巷 炮 掘工 作 面 液 压炮 泥机 的研究 与应 用 ， 有 效解决 了人工繁琐 的加工工序 ， 减轻了工人劳动强 度 ， 减少 了加 工 炮 泥 时 间 和用 工 量 ， 提 高 了 出渣量 ， 保证了岩巷炮 掘单进水平的提高 ， 效益明显 ， 有较好 的推广 应用 价值 。 责任 编辑 秦 爱新 上接 第 8页 参考 文献 [ 1 ] 徐平 ， 张子戌 ， 刘勇 ， 等． 新 汶矿区协庄 矿 1 1 煤层瓦斯 含量预 测[ J ] ． 矿业安全与环保 ， 2 0 0 3， 3 0 1 1 5 - 1 6 ． [ 2 ] 王生会． 煤层瓦斯含量 的主要控 制因素分 析及 回归预测 [ J ] ． 煤炭科学技 术， 1 9 9 7， 2 5 9 4 5 47 ． [ 3 ] 焦作矿业学院瓦斯地 质研究室 ． 瓦斯地 质概论 [ M] ． 北 京 煤 炭工业出版社 ， 1 9 9 0 ． [ 4 ] 刘新荣 ， 鲜学福． 煤层 瓦斯 涌出量 与煤层埋藏深度关 系的探讨 [ J ] ． 矿业安全与环保 ， 2 0 0 1 ， 2 8 1 4 1 42 ． [ 5 ] 吴财芳， 曾勇． 影 响中 马村矿 煤与 瓦斯 突 出的地 质因素研 究 [ J ] ． 煤炭工程 ， 2 0 0 3 1 3 1 ． 3 3 ． [ 6] 李鹏 ， 赵延 湘， 周继祯． 鄂庄 煤矿 瓦斯地 质规律研 究及 治理措 施 [ J ] ． 煤矿安全 ， 2 0 0 4， 3 5 2 8 - 1 0 ． [ 7] 练友红 ． 芦 岭煤 矿瓦斯 地质 规律 分析 [ J ] ． 矿业安 全与 环保 ， 2 0 0 7 ， 3 4 6 7 3 7 5 ． [ 8 ] 汤友谊 ， 王言剑． 煤层 瓦斯含量预测方法研究 [ J ] ． 焦作 工学院 学报 ， 1 9 9 7， 1 6 2 6 8 7 2 ． [ 9 ] 王恩 营， 殷秋朝． 煤层顶板岩层厚度取值 在含砂率计算 中的应 用 [ J ] ． 河南理工大学学报 ， 2 0 0 8 ， 2 7 1 4 0 43 ． [ 1 0 ] 岳殿召． 瓦斯地质研究在平顶 山一矿 生产中的应 用[ J ] ． 煤 炭 科学技术 ， 2 0 0 8 ， 3 6 1 7 1 - 7 4 ． 责任 编 辑 梁郁 鑫 1 9