樊桂明（安徽淮南矿业集团矿业分公司）
摘要：淮南新庄孜煤矿建立了CMJ-17HT煤矿全液压钻车、ZCD-60R侧装机、P90B扒矸机机械化作业线，结合中深孔爆破技术，使岩巷月单进达到90m以上，最高月单进达110m。施工中具有安全性高，打眼快，循环单进高，工效高，劳动强度低，职业危害小等特点，由于效果明显，技术先进，故有明显的社会效益和经济效益。
关键词：CMJ-17HT煤矿全液压钻车ZCD-60R侧装机P90B扒矸机机械化作业线施工方法中深孔爆破技术快速掘进
引言
岩巷掘进常用的破岩方式有爆破破岩和机械破岩两种，目前，主要采用的是爆破破岩。长期以来，爆破破岩主要采用风动工具钻眼，浅眼爆破，采用耙矸机、矿车、电机车出矸，循环进尺在1.5m左右，月单进大约在60～80m，岩巷单进的落后严重制约着煤矿的高产、高效发展。为进一步推进岩巷安全高效快速掘进，坚持“岩巷的根本出路在于机械化”，保证岩巷装备达到国内一流水平，淮南矿业集团开拓创新，在新庄孜矿组建了CMJ17HT型煤矿用全液压钻车、ZCD-60R型侧装机、P90B扒矸机机械化作业线，结合中深孔爆破技术施工。通过实践，中硬岩石大断面岩巷月单进在90m以上，最高月单进达110m，实现了安全高效快速掘进。该成果在煤矿岩巷掘进中，做到了安全、高效、经济、环保，由于效果明显，技术先进，故有明显的社会效益和经济效益。新成果在安徽淮南矿业集团2009年第24届“五小”科技竞赛中获得二等奖。
1工程概况
新庄孜煤矿位于安徽省中部，淮南市西部，八公山东麓，矿井的核定生产能力为4.0Mt/a，属双突矿井，岩巷工程量极大。CMJ17HT型煤矿用全液压钻车、ZCD-60R型侧装机、P90B扒矸机机械化作业线建在新庄孜矿-812m水平北二胶带机大巷。
该巷道位于新庄孜矿-812m水平北二采区，设计工程量1600m。巷道支护为锚网喷（注），○/20×2200mm等强锚杆，间排距700mm×700mm，○/6.5×1500×800mm金属网，喷射混凝土标号C20，喷厚100mm；过断层、煤层或顶板较差段采用架U29棚、喷浆支护。
巷道净宽5300mm、净高4150mm、S掘=20.12m2，S净=18.98m2。
该巷道与上覆的B4煤层间的法距大于20m；与下伏的A3煤层间的法距大于10m；岩性以砂岩为主，岩石硬度系数f=6左右。
2施工方案及装备
根据巷道的技术特征、地质条件、现有装备，为加快施工速度，采用中深孔爆破、“两掘一喷”，耙矸机（ZCD-60R型侧装机：辅助装岩、平底、清理）+皮带机+矸石仓+耙矸机+电机车排矸方式，CMJ17HT型液压钻车（打炮眼）+锚杆钻机、风锤（打锚杆）凿岩方式。
3施工设备平面布置
根据巷道平、断面尺寸及设备结构参数，优化调车场、矸石仓、风筒、压风、供水、供电等设备及辅助系统的布置，做到能力满足、操作简便、使用安全。
4施工工艺及劳动组织
4.1施工工艺：锚网喷支护：安全检查→倒、出矸→侧装机平底→钻车进场→钻车打眼（由下至上全茬眼）→找工作面、清底→装药、联线→警戒放炮、通风→安全检查→顶部锚网支护→喷浆，钻车后帮部成巷与钻车打眼平行作业。
4.2作业制度和作业方式作业制度：采用“三八制”组织生产。
作业方式：两班掘进、一班锚网喷成巷。
4.2.1根据巷道层位、岩性及钻车凿眼深度，采用中深孔爆破技术，掏槽形式；双楔形斜眼掏槽，一阶掏槽斜眼深度2.0m、6个，二阶掏槽斜眼深度2.5m、4个，其它炮眼深度2.3m；使用安全高效炸药，规格：φ35mm×310mm×0.333kg；正向装药；循环进尺为2m，爆破率87%。
4.2.2为保证正规循环作业的完成，根据施工工序调整人员配备，合理安排工序，工序与工序之间尽量做到交叉、平行作业，提高工时利用率。
4.3劳动组织根据液压钻车打眼作业用人少的特点，对施工队人员进行重新组合，充实机电维修人员，同时对三班作业人员根据施工工序进行调整。施工队在册职工70人（含包机组、机电维修工）。设队长1人，副队长3人（生产1人、机电1人、技术1人），机电技术员1人，班长3人，副班长3人，质检员3人，机工4人，电工4人，材料员1人，钻车侧装机司机5人，装岩机司机7人，电机车司机4人，押车工4人，喷浆司机4人，掘进工23人。劳动组织表4.3-1
5管理制度
5.1严格作风建设，经理、队干跟班到点。
项目部、队两级管理层排定跟班表，做到与普通职工同上同下，抓关键，盯重点。
5.2强化技术管理，认真调研每道工序时间，做好写实工作。
制定详细的工序分解表，指定小班质检员现场写实，一个圆班汇总一次，技术经理主抓。同时分析原因，制定措施，跟踪追查。
5.3提高班队长在施工现场的管理能力，缩短工序转换时间。
明确班长、队长岗位职责，明确工作重点，严格按照循环图表施工。
5.4发扬“传、帮、带”的精神，严格要求师傅带好徒弟，凡每个师傅一个月带出一个好徒弟，给于师傅奖励300元。
5.5严格现场“两规范”的操作行为管理。
针对新设备、新工艺特点，制定管理细则，规范管理员管理行为、规范普通职工操作行为。
5.6加大施工定额激励机制，完善定额补充到位。制定新的小班评分标准，做到与新工艺相符合。
5.7开展青工比、学、赶、超的劳动竟赛，促进学技术，提高生产技能。
5.8加强施工现场管理，同时制定合理的劳动制度保证出勤。
5.9开展中深孔爆破。
项目部制定中深孔爆破管理办法，指定责任人，循环进度，奖罚内容，做到严格执行。
6CMJ-I7HT全液压钻车常见故障及解决方法
6.1凿岩机
6.1.1水密封损坏，造成冲孔水压不够，影响钻进速度。原因：旁侧注水水压在2Mpa以上，加上钎杆的快速旋转造成橡胶密封圈易损坏。解决方法：①正确控制水泵出水压力。②使用高强密封圈代替。
6.1.2凿岩机不冲击。原因分析：①冲击活塞卡死。②滑阀不换向解决办法：①处理卡死的活塞。②处理滑阀（更换）
6.1.3凿岩机冲击无力。原因分析：①蓄能器膜片损坏。②冲孔水压太小。③凿岩机密封损坏。解决办法：①更换蓄能器膜片。②增加冲孔水压。③更换凿岩机密封。
6.1.4凿岩机不自动冲击。原因分析：①推进压力不够。②推进流量阀损坏。解决办法：①更换滑架中间的行程阀。②更换或调整推进流量阀。
6.2经常断钎杆钎尾原因分析：①推进压力过大，钎杆弯曲。②凿岩机长时间空打。解决办法：①调整推进压力。②严禁凿岩机空打。
6.3加压水泵不转原因分析：水泵马达没有供给油。解决方法：同时打开右臂的过桥和转钎手柄。
6.4卡钎原因分析：①冲孔水压小，排渣不畅。②冲击手柄长时间工作。解决办法：①加大水压。②控制冲击时间（手动）不超过10秒。
6.5升降油缸液压锁常被支腿刮坏原因分析：支腿（前）升起时，左右钻臂低位移动而砸坏液压锁。解决办法：①严禁误操作。②增加支腿左钻臂低位活动的闭锁或警示。
6.6接钎套出水大，影响推进速度原因分析：接钎套磨损严重。解决方法：更换接钎套。
7经济技术效果分析
7.1安全性高使用钻机打眼人员在迎头后约5米位置操作，故操作人员安全性较风锤施工高，自该机械化作业线投入使用以来，未发生打炮眼作业导致的人身伤害事故。
7.2打眼快，平行作业时间长，单进水平提升有较大空间。
7.2.1采用液压钻车打炮眼（双臂），打眼快，此环节节时约1个小时，目前液压钻车打炮眼80个约需150分钟（职工操作熟练程度不够，定眼位时间较长，定好眼位后钻1个2.3m深的炮眼需时2分钟）。打眼环节用时少，钻车可一次打全茬眼，不许要搭设、拆除脚手架，仅此一项节时约50分钟（风锤打炮眼搭设脚手架约30分钟，拆除脚手架约20分钟）。
7.2.2液压钻车打炮眼期间后方可进行墙部支护、拱部复喷浆、倒、出矸等。
7.2.3液压钻车钻杆规格B28×2975mm，单臂理论最大炮眼深度2600mm，实际有效炮眼深度2500～2550mm；改变滑架长度，适度增加钻杆长度，将会增加炮眼深度，提高循环单进。
7.2.4煤矿侧卸式装岩机+耙装机+胶带运输机+水平储矸仓+耙装机+矿车+电瓶车的排矸系统，提升了系统的排矸能力。为开展正规循环作业、岩巷快速掘进提供时间资源。
7.3打炮眼用工少，劳动强度低
7.3.1风锤打炮眼需4～6部锤、8～9人。目前，钻车司机操作熟练程度不够，打炮眼迎头司机需2人，另设监护工1人，共计3人；熟练后可只设司机1人，监护工1人，仅2人即可。节余人员可从事其它工作，解决了人工不足的问题。
7.3.2钻车打炮眼较手持式风锤打眼职工劳动强度大幅下降；打眼、出矸主要靠机械本身完成。
7.4节约能源用液压凿岩钻车钻孔只用一台功率为55kw的电机，用风钻钻孔至少需要四台风钻，每台风钻的耗气量按70L/S计算，则四台风钻耗气量为33600L/min，要满足如此大的耗气量，需要电机功率为250kw的空压机供气。由此可知，在相同的工作量下，风动凿岩是液压凿岩耗电量的6倍，故液压凿岩可比风动凿岩节约能源。
7.5职业危害小粉尘少，噪音低，环境舒适度较风锤施工高。由于液压凿岩不必排除废气，因而没有废气所夹杂的油污所造成的对环境的污染。提高了工作面的能见度，改善了操作环境。液压凿岩除金属撞击声外，无废气排放声音，故比气动凿岩噪声可降低5-10分贝。
7.6实现了快速掘进由月单进大约在60～80m，提高到月单进在90m以上，最高月单进达110m。
8其它
8.1通过滑架工艺吊挂电缆，改进钻车、侧装机电缆拖动方法，减人提高安全性。
采用在钻车和侧装机运动区间的巷道顶侧部，打4根锚杆（前方2根，后方2根）悬挂两根4分钢丝绳，钢丝绳用蛤蟆卡固定在锚杆上，钻车和侧装机的电缆用滑轮分别吊挂在钢丝绳上。电缆随着钻车和侧装机的移动而自动沿钢丝绳移动，两台车仅需安排1～2人看护电缆，不但解决了电缆拖地磨损和人工拖动电缆问题，而且减少了用工，杜绝了轧电缆现象，保证了安全，实现了机械化作业线安全连续作业。
8.2改进滑架长度，增加炮眼深度，提高循环单进
滑架长度有3种规格:2.1m，2.6m，3.1m。现用滑架2.6m。液压钻车现用打炮眼钻杆规格；B28×2975mm，单臂理论最大炮眼深度2600mm，实际有效炮眼深度2500～2550mm；今后改进使用3.1m滑架，B28×3500钻杆，单臂理论最大炮眼深度将达到3100mm，为提高循环单进创造前提条件。
8.3适用条件
综合考虑系统布置及液压钻车工作范围、爬坡能力，我们认为比较适宜的巷道断面：4.4m×3.7m～5.5m×4.2m，坡度≤14°。钻车打眼前迎头8m范围矸石出净，要求出货系统能力大。
煤矿岩巷机械化是提高岩巷单进水平、实现煤矿高产高效、安全经济的必由之路，淮南新庄孜煤矿CMJ-17HT煤矿全液压钻车、ZCD-60R侧装机、P90B扒矸机机械化作业线的成功实践，对煤炭行业岩巷实现安全高效快速掘进进行了有益的探索。