稿件來(lái)源：《中國(guó)煤炭報(bào)》12月31日四版

冀中能源峰峰集團(tuán)九龍礦應(yīng)用掘錨護(hù)一體機(jī)，破解采掘接續(xù)緊張難題——

1天成巷10余米，“一體”發(fā)力顯神通！

如何提高大采深礦井巷道掘進(jìn)作業(yè)安全系數(shù)和生產(chǎn)效率？

冀中能源峰峰集團(tuán)九龍礦將巷道掘進(jìn)、錨桿（索）支護(hù)、瓦斯抽放3種原本單獨(dú)作業(yè)的工序有機(jī)整合，施工效率、安全系數(shù)顯著提升。

負(fù)責(zé)開(kāi)掘技術(shù)保障的九龍礦生產(chǎn)技術(shù)部副部長(zhǎng)史周貝把這些功勞歸結(jié)于掘錨護(hù)一體機(jī)、“一拖三”架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)：“機(jī)器投用以來(lái)，井下非突出危險(xiǎn)區(qū)域月單進(jìn)250米，月最高單進(jìn)330米，1天成巷10余米，有效緩解了采掘接續(xù)緊張狀況。”

錨桿施工時(shí)間縮短

以前，在掘進(jìn)工作面迎頭10余米范圍內(nèi)加固錨桿時(shí)，九龍礦掘進(jìn)區(qū)中班班長(zhǎng)韓樂(lè)不僅要帶頭來(lái)回搬運(yùn)錨桿鉆機(jī)，還要整理錨桿鉆機(jī)作業(yè)所需的風(fēng)管、水管，一個(gè)班下來(lái)，經(jīng)常累得直不起腰。

今年4月起，韓樂(lè)不再為此苦惱。他所在的15243S上順槽作業(yè)區(qū)域應(yīng)用了掘錨護(hù)一體機(jī)，集成了錨桿鉆機(jī)所有功能，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化施工。

“以前，使用錨桿鉆機(jī)施工錨索，需要21分鐘，應(yīng)用掘錨護(hù)一體機(jī)后僅需15分鐘。錨桿施工時(shí)間也由原來(lái)的每根9分鐘縮短到了現(xiàn)在的每根6分鐘。”韓樂(lè)說(shuō)。

從2021年開(kāi)始，九龍礦全面升級(jí)改造掘進(jìn)裝備，在峰峰集團(tuán)內(nèi)部率先打造以“掘錨護(hù)一體機(jī)+地面集中控制系統(tǒng)+柴油式單軌吊或無(wú)極繩絞車+頂板在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”為關(guān)鍵裝備的煤巷快速掘進(jìn)作業(yè)線。他們先后在152下32工作面、15242工作面、152下40工作面、中央采區(qū)回風(fēng)巷、152下42上順槽、15243S上順槽、15243S下順槽等7個(gè)掘進(jìn)工作面推廣應(yīng)用EBZ160M-2型掘錨護(hù)一體機(jī)，為峰峰集團(tuán)建設(shè)智能化掘進(jìn)工作面積累了經(jīng)驗(yàn)。

韓樂(lè)發(fā)現(xiàn)，相較于傳統(tǒng)掘進(jìn)機(jī)械，這臺(tái)掘錨護(hù)一體機(jī)體型“纖細(xì)”，履帶行走方式能適應(yīng)井下各類地形，2臺(tái)液壓錨桿鉆臂分布兩側(cè)，“舞動(dòng)”起來(lái)像只超大號(hào)龍蝦。

“掘錨護(hù)一體機(jī)集合了截割、裝運(yùn)、錨護(hù)、臨時(shí)支護(hù)等功能，適用于煤巖硬度小于等于4的煤巷或半煤巖巷及軟巖巷道掘進(jìn)，最大掘進(jìn)斷面25.3平方米，適應(yīng)縱向工作最大坡度小于等于18度，錨護(hù)寬度4米至6米，錨護(hù)高度3.2米至4.5米。”九龍礦礦長(zhǎng)牛清海介紹說(shuō)。

幾番操作下來(lái)，韓樂(lè)對(duì)方便靈活的錨桿鉆臂贊不絕口，“鉆臂能夠自由升降，在大規(guī)格超高巷道施工中無(wú)需搭架作業(yè)，片幫傷人事故相應(yīng)減少”。

利用空閑，韓樂(lè)還給掘錨護(hù)一體機(jī)壓力系統(tǒng)增改了液壓漲緊器，使得錨桿預(yù)緊時(shí)間由原來(lái)的6分鐘變?yōu)?0秒，錨桿加固也實(shí)現(xiàn)隨打隨注隨預(yù)緊。

支護(hù)效率提升20%至30％

為了駕馭掘錨護(hù)一體機(jī)，韓樂(lè)專門(mén)考取了綜掘機(jī)司機(jī)證。如今，操作起掘錨護(hù)一體機(jī)，韓樂(lè)得心應(yīng)手。

“以前可不這樣。”韓樂(lè)說(shuō)，一開(kāi)始大家并不看好掘錨護(hù)一體機(jī)。

“鉆臂不能垂直作業(yè)，鉆機(jī)開(kāi)眼、插拔‘釬子（鉆桿）’費(fèi)時(shí)費(fèi)力”“彈簧式夾持器力度不足，釬子非但夾不緊還易變形”“過(guò)斷層、遇夾矸，截割部割不動(dòng)，設(shè)備單進(jìn)低、故障率高”……談起掘錨護(hù)一體機(jī)以前的種種弊端，工友們打開(kāi)了話匣子。

生產(chǎn)任務(wù)不等人。無(wú)奈，工友們只能把掘錨護(hù)一體機(jī)當(dāng)作功能單一的掘進(jìn)機(jī)使用，巷道內(nèi)又響起傳統(tǒng)錨桿鉆機(jī)作業(yè)的聲音。

“我們不能端著金飯碗要飯吃。”牛清海一邊聯(lián)系生產(chǎn)廠家石家莊煤礦機(jī)械公司，進(jìn)一步改進(jìn)掘錨護(hù)一體機(jī)鉆臂結(jié)構(gòu)；一邊將傳統(tǒng)錨桿鉆機(jī)全部升井，鼓勵(lì)職工使用掘錨護(hù)一體機(jī)作業(yè)。

經(jīng)過(guò)改進(jìn)優(yōu)化，掘錨護(hù)一體機(jī)的夾持器升級(jí)為液壓式，縮短了開(kāi)眼時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了鉆桿精準(zhǔn)定位、省力插拔。此外，他們?cè)谶^(guò)斷層、遇夾矸時(shí)改變了施工策略，采取提前深孔預(yù)裂爆破、炮掘?yàn)橹鳈C(jī)掘?yàn)檩o等措施，提升了工作效率。

“為了調(diào)動(dòng)職工使用掘錨護(hù)一體機(jī)的積極性，礦上提高了掘進(jìn)進(jìn)尺單價(jià)，更改了工資結(jié)算方式。這些激勵(lì)措施，讓我們?cè)谠O(shè)備試用期間收入不減反增。”九龍礦掘進(jìn)區(qū)1503隊(duì)中班副組長(zhǎng)李奎民說(shuō)。

目前，經(jīng)過(guò)兩次改進(jìn)的掘錨護(hù)一體機(jī)已完全適應(yīng)九龍礦各類地質(zhì)結(jié)構(gòu)，可自由調(diào)配參數(shù)，能夠滿足迎頭范圍頂、幫錨護(hù)作業(yè)需求，實(shí)現(xiàn)錨桿（索）支護(hù)自動(dòng)化，支護(hù)效率提升20%至30％。

“建議把掘錨護(hù)一體機(jī)的鉆臂數(shù)量由2臺(tái)增加到4臺(tái)，提高支護(hù)效率。”

“掘錨護(hù)一體機(jī)目前搭配的機(jī)載前探梁超前支護(hù)距離有限，最多能滿足1個(gè)掘進(jìn)循環(huán)。希望能改進(jìn)臨時(shí)支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)或方式，滿足1次多循環(huán)作業(yè)進(jìn)度要求。”

…………

在石家莊煤礦機(jī)械公司舉辦的意見(jiàn)反饋?zhàn)剷?huì)上，韓樂(lè)帶著工友們踴躍發(fā)言，建議大多被采納。

瓦斯治理與掘進(jìn)施工無(wú)縫對(duì)接

九龍礦是煤與瓦斯突出礦井，15243S上順槽掘進(jìn)工作面所處2號(hào)煤層，瓦斯含量最高且伴有突出危險(xiǎn)性。為了確保作業(yè)安全，九龍礦決定采用“長(zhǎng)鉆掩護(hù)+短鉆釋放”的瓦斯治理措施。

但在實(shí)操環(huán)節(jié)，長(zhǎng)鉆作業(yè)效率卻不盡如人意。據(jù)韓樂(lè)介紹，瓦斯抽放需要大型鉆機(jī)接替施工，1個(gè)班僅能完成1個(gè)長(zhǎng)孔打設(shè)。由于傳統(tǒng)鉆機(jī)有面包車大小，體形笨拙、行進(jìn)遲緩，其在狹窄巷道內(nèi)挪移一次就要耗時(shí)2小時(shí)，需要至少5人協(xié)同作業(yè)，掘進(jìn)工效低。

“遇到長(zhǎng)鉆施工，只能停止掘進(jìn)作業(yè)。鉆機(jī)的獨(dú)立動(dòng)力系統(tǒng)復(fù)雜，年均維護(hù)費(fèi)用高達(dá)15萬(wàn)元。”韓樂(lè)說(shuō)。

“既然掘錨護(hù)一體機(jī)本身具有液壓動(dòng)力源，能否增添幾臺(tái)靈活小巧的架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，提高鉆孔施工效率？”在一次生產(chǎn)計(jì)劃會(huì)上，牛清海提出了升級(jí)改造思路。

說(shuō)干就干。結(jié)合15243S上順槽巷道實(shí)際狀況，九龍礦在瓦斯抽放改造施工中把3臺(tái)架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)設(shè)計(jì)為三角形布局。較傳統(tǒng)并列式布局，三角形布局能節(jié)省30%的巷道空間，消除鉆機(jī)作業(yè)時(shí)的相互干擾。

同時(shí)，九龍礦嚴(yán)格控制架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的支設(shè)角度與高度，使鉆孔覆蓋范圍擴(kuò)大了40%，精度提升至95%以上。“改造后，掘錨護(hù)一體機(jī)能夠滿足不同鉆孔的需求，整體作業(yè)效能大幅提升。”史周貝說(shuō)。

架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)只有迫擊炮大小，韓樂(lè)一個(gè)人搬移起來(lái)毫不費(fèi)力。按瓦斯治理規(guī)劃，原本需3天完成的鉆孔任務(wù)量，現(xiàn)在1天就輕松完成。“以前，大鉆機(jī)每班只能打出1個(gè)90米長(zhǎng)孔。現(xiàn)在‘一拖三’鉆機(jī)火力全開(kāi)，每班可以打設(shè)3個(gè)70米長(zhǎng)孔，單班鉆孔總長(zhǎng)度從90米飆升至210米，增幅133.3%。”韓樂(lè)說(shuō)。

“自上馬架柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)以來(lái)，各工序銜接效率顯著提升，瓦斯治理與掘進(jìn)施工實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫對(duì)接，生產(chǎn)效率提高了35%，設(shè)備初始投資減少了40%，設(shè)備維護(hù)成本年降低約30%，每月可節(jié)省人力成本4.8萬(wàn)元以上。”史周貝說(shuō)。