关键词：岩巷机械化掘进设备；煤矿开采；应用效果
1岩巷机械化掘进设备的现状
结合现阶段煤矿生产活动开展的实际发展状况，可知其对于可靠的岩巷机械化掘进设备的依赖程度高，需要在这些专业机械化掘进设备的支持下，确保煤矿生产计划的顺利实施。不同规模大小的煤矿在实际发展中对于各种岩巷机械化掘进设备的需求有所差异，需要技术人员在选择设备的过程中，充分地考虑设备的经济性、可靠性及适用性，确保岩巷机械化掘进设备使用中能够达到煤矿企业生产现场的实际需求。目前全液压掘进钻车、侧卸装岩机、运矸线装备等在煤矿生产中应用较为广泛，提高煤矿生产效率的同时也为煤矿生产安全性的增强带来了重要的保障作用，间接提升了煤矿企业的整体生产水平。因此，在未来煤矿生产作业计划开展的过程中，需要不断地扩大岩巷机械化掘进设备的应用范围，推动现代化煤矿企业产业规模的不断扩大。
2工程概况
目标矿井-350m水平大巷主要在矿井生产中兼顾运输大巷的功能。整个巷道的长度为2000m，巷道断面为拱形，支护方式为锚喷支护。根据矿井的实际地质情况，巷道断面的支护形式为锚网索联合支护形式，巷道断面宽度为4.3m，高度为5.8m，断面积为24m2。关于支护方式的选择，分排布置锚杆，每排布置的锚杆数为20根，锚杆规格为直径22mm，长度1.8m，钻进方式为左旋，锚杆间排距设计值为0.7m×0.7m，锚杆安装的角度应当小于70°。原有技术条件下，为提高巷道的掘进效率，目标煤矿共布置了2台掘进设备，分别为CMJ2-17液压钻车和ZCY-60装岩机，其中，钻车的宽度为1.2m，装岩机宽度为1.3m，为保证设备的运行有足够的空间，巷道设计的宽度应不小于4m。
3采掘设备的应用
3.1、CMJ2-17液压钻车
此钻车的动力系统为双臂动力系统，配备的凿岩系统为全液压凿岩系统，整体设备的安全系数高，设备本身设计中包含了防卡钻的装置，在保证安全的同时有效提高了凿岩的速率，提高了掘进的速度。这种钻车具有体积小、容易爬坡等优点，对于工作环境的适应性较强，有效的提高工作效率，施工的效果也较为理想。适用条件:截面积在5～50m2的巷道顶底板及两帮的作业过程。设备的主电动机功率为45kW，能够转动的有效角度范围为0～40°，采用四轮驱动模式，最小转角范围可达6m，前进速度为10km/h，钻孔的直径范围为35～45mm，钻进长度为3～6m，整个设备的制动通过2条回路控制。
3.2、ZCY-60型侧卸式装岩机
这种装岩机的优点主要体现在:机动性好、安全系数高、功能广泛及适合全断面作业等方面。此装岩机的额定生产能力为60m3/h，装载溶剂为60L，设备铲斗最大装卸高度可达1.6m，最大装卸角为50°，截割的最大深度可达0.55m，其运行速度为3km/h，适合在坡度小于16°的工作面破岩，设备的破碎力最大为65kN,额定功率为45kW。
3.3、CTY5/6.7.9GB防爆电机车
为进一步提高掘进效率，加快煤及矸石的运出，需要配套使用井下专用的防爆电机车，电机车的供电方式为蓄电池供电。设备的自重为5000kg，依托的轨道间距为0.6m，运行过程中的最大牵引力可达12k N，运行的最大速度可达7km/h，额定电压为90V，设备配置有一个防爆蓄电池组及2台牵引电机，电机牵引功率为7.5k W，最大牵引高度可达0.3m，设备的制动通过机械制动与电制动2种方式进行，每台设备配置机车及电动机各一台。
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4岩巷机械化快速掘进设备优化与改进
4.1采煤机部件优化改进
掘进施工时，如果作业停机，一是由于缺少掘进机设备部件，二是设备部件使用中出现损坏，以下是对掘进设备损坏部件的优化改进措施。
（1）截割头部件齿座焊接工艺优化。把原截割头装置进一步加长，把盘根座完全包住，将截齿排布进一步后延，这样便可以有效的增加截割齿部件的耐磨性能。但是，实际应用中未取得理想效果，又进一步对截割头装置的齿座焊机工艺进行优化改进，增加焊接角，截齿有所前移，确保每一个截齿的受力均减少，这样便能防止出现截齿以及齿座掉落问题。
（2）铲板表面覆盖件优化改进。出矸进行作业时，铲板部件后面极易出现掉渣，因此，增加了铲板的挡煤板高度值，确保掉渣问题有效解决，确保出渣作业时间充裕。
（3）掘进设备本体部下方加设龙门破碎装置，这能有效避免发生较大粒径石块卡留问题，进一步降低设备发生故障概率，有效提升出渣效率。
（4）岩巷和煤巷有一定差异，其底板结构的平整度相对较差，司机在掘进过程中不易掌握掘进水平，因此，按照掘进设备截割头部件大小放置腰线，同时加设帮部激光，为岩巷成型提供更好的保障。
4.2支护设备的优化改进
支护设备中其伸缩结构由两个规格为φ80mm/φ45mm千斤顶并联进行控制，为了防止千斤顶卡死以及活塞杆变形，升级为规格为φ100mm/φ70mm千斤顶。提升了千斤顶抗弯曲性能，确保密封圈不会因高压而损坏。为避免密封圈装置失效产生低头问题，对支护设备中前梁结构活塞位置设置上相应的浮动机械限位套部件，确保其活动具体范围缩小至+15°~10°，如此不会影响支护设备整体性能，同时在千斤顶部件失效情况下能够保证支护设备支护高度处在安全范围中。
5全岩巷掘进机技术发展趋势
钻爆法和综合机械法是岩巷掘进技术进行改进和发展的主要方向。钻爆法的掘进技术到目前已发展成熟，硬岩巷道常采取此种掘进方式。另外采用机械化装载作业和液压钻车打眼优势显著，这2种方式作业具有灵活多变、适应力较强、功率小、耗能少、成本低、粉尘少、凿岩迅速等优点，岩巷钻爆法可朝这一方向发展。同时岩巷掘进技术也可沿着综合机械化方向发展，目前在工业性生产中已有许多大截割功率的岩巷掘进机得到试验。
6岩巷机械化掘进设备在煤矿中的应用效果评估
通过选择可靠的岩巷机械化掘进设备，利用全液压掘进钻车打眼的方式，给操作人员快速完成各种操作提供了极大的便利，简化操作流程的同时降低了作业人员的劳动强度。通过对侧卸装岩机的有效使用，可以在工作面上进行来回铲岩，增加进尺尺度，促使不同工序实施中能够保持相互之间的协调性，确保了煤矿生产计划实施的高效性。同时，通过对各种岩巷机械化掘进设备的合理运用，传统的煤矿工艺有了较大的改进，施工技术的可靠性有了明显提高，实现了岩巷作业中开拓先行、采掘并举的发展目标。
结语
综上所述，岩巷机械化采掘设备的应用降低了工人的施工强度，提高了采掘工作效率。掘进施工中使用液压掘进钻车及侧卸装岩机等综合机械化设备，实现了打眼、装岩、转载、运输等主要环节全机械化配套作业，使工人从繁重的体力劳动中彻底解放出来，也满足集团提出的“多上设备少上人，减员提效”的发展理念，实现了煤矿生产的高速高效生产。
参考文献
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论文作者:丁亮
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年5卷12期
论文发表时间:2019/11/18
标签：设备论文; 煤矿论文; 作业论文; 装岩机论文; 巷道论文; 部件论文; 可达论文; 《工程管理前沿》2019年5卷12期论文;