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全液压钻车配侧卸式装岩机在岩巷施工中的应用

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  【摘 要】在岩石巷道掘进作业中, 提高岩巷掘进速度, 提高工作效率, 减轻工人劳动强度, 有着十分重要的意义。全液压钻车配侧卸式装岩机在岩巷施工中的应用技术是一套快速、高效、经济的岩巷机械化作业方法, 与其传统的凿岩机相比效率高、安全可靠性强。
  【关键词】全液压钻车;侧卸式装岩机;岩巷单进水平;机械化作业
  澄合矿务局王村煤矿四采区轨道集中巷开拓工程,工程量1010.6m。巷道设计为半圆拱,为锚网喷支护,掘进断面15.91m2 巷道掘进宽度4200mm,掘进高度3800mm,设计有水沟。揭露岩性为深灰色中粒砂岩, 黑色砂质泥岩, 上覆灰色中粒砂岩。岩石普氏硬度系数f= 6.37~10.5。喷浆厚度为100mm。支护采用锚杆支护, 锚杆规格为D22mm, L= 2100mm 金属树脂锚杆, 锚杆间排距为700mm×700mm, 周边共布置16 根锚杆, 平均21根Pm。作业方式采用“二掘一喷”, 运输采用1.0t 固定式矿车运输, 牵引电机车为3t蓄电池电机车。
  该掘进工作面于2011年5月开始进行岩巷机械化作业线试验, 取得了良好的经济效益。
  1 全液压钻车与侧卸式装岩机技术参数
  1.1 ZCY60R型全液压侧卸式装岩机
  ZCY60R型全液压侧卸式装岩机为履带行走的无轨装载设备,主要用于煤、半煤岩巷,也可用于小断面全岩巷中,煤、岩及其他物料的装载。
  该产品具有插入力大、机动性好、全断面作业、安全性好、一机多用等特点。除完成装载作业外还可充当支护时的工作平台,完成工作面短距离运输、请底、清帮等工作。
  (1)主要技术参数
  项目 主要技术参数
  整机参数 铲斗额定容积 0.6m3
  铲斗宽度 1741 mm
  最大卸载高度 1650 mm
  最大卸载角度 55°
  最小离地间隙 200 mm
  最大卧底深度 600 mm
  爬坡角度 ±16°
  噪声 90 dB(A)
  外形尺寸 4508×1741×2350 mm
  机器重量 7800kg
  底盘 最大牵引力 50 kN
  额定牵引力 35 kN
  行走速度 2.2 km/h (0.6m/s)
  履带板宽度 260 mm
  接地比压 0.09 MPa
  (2)主要工作机构
  工作机构由铲斗、铲斗座、铲斗臂、转斗油缸、举升油缸、侧卸油缸等组成(见图1)。
  当转斗油缸活塞杆收缩、铲斗翻转后与铲斗臂、支架间形成平行机构,此时举升,铲斗不会前倾或后仰。操作侧卸油缸可使铲斗向一侧倾斜,达到卸载的目的。
  图1 ZCY60R型全液压侧卸式装岩机工作机构
  2 主要工序流程
  掘进班接班后, 由当班工长检查工作面安全、支护情况, 钻车司机检查钻车液压系统及行走、供电系统,确认安全后开动钻车至掌子面进行钻眼作业, 然后将钻车开至面后100 m 以外的安全地点并使用挡板将钻车掩护好, 进行爆破作业。爆破后掌子面安设超前临时支护, 然后操作侧卸式装岩机装矸。成巷班接班后进行安全检查, 操作钻车进行打锚杆眼, 将钻车退至安全地点后安装锚杆、挂金属网, 然后喷浆、铺道、挖打水沟, 完成循环作业。
  3 分析比较
  使用液压钻车可在120 min 内完成钻眼工作而气腿式凿岩机需要240min, 作业时间长, 侧卸式装岩机效率比普通耙岩机提高1 倍, 凿岩速度和装岩速度均有大幅提高。使用气腿式凿岩机需6~ 7 个人工操作, 而使用液压钻车只需3 人操作, 提高了工作效率。使用气腿式凿岩机、耙岩机月进尺最高45~50 m, 而使用全液压钻车配侧卸式装岩机月进尺可达95~100 m, 能有效提高单进水平。
  4 存在问题及措施
  (1)全液压钻车运行过程中有死机现象, 即正在钻孔时出现油泵电机突然转速降低, 使各操作系统无法工作和出现停车现象。经分析主要是欠电压造成。因现使用电压为660 V, 电缆敷设长度是1400 m, 造成电压降较大, 不能保证液压钻车配侧卸式装岩机的正常运转和使用。
  (2)操作钻臂钻眼时如遇岩石变化往往造成卡钎、断钎现象, 另发现钻车油压时高时低, 造成全液压钻车不能正常钻进, 油压高时对机械的损坏较为严重, 主要原因是电压不稳定, 建议钻车必须使用专用供电线路。
  (3)有出现空车供应不足现象。由于单进水平提高造成排矸量成倍增加, 掌子面矸石不能一次出净, 造成各个工序不能平行作业, 影响正规循环作业。原设计运输提升设备不能满足生产需要, 建议设计矸石仓或使用配套的梭式矿车代替矸石仓。
  (4)爆破作业时, 经常出现掏槽效果差, 影响单进水平。因炮眼深度增加, 掏槽眼数量不增加是造成爆破效果差的主要原因。建议工程技术人员应掌握岩石变化情况及时修改爆破图表, 适当增减炮眼装药量, 提高炮眼使用率达到提高单进的目的。
  5 结语
  岩巷掘进采用机械化作业线是提高岩巷单进降低成本的根本保证。建议在购置液压钻车及侧卸式装岩机时考虑本矿的使用条件、地质条件以及员工的素质,考虑配件的费用等问题, 在设备上增加相应的功能, 以克服制约安全生产的因素。
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