煤礦用新設(shè)備、新工藝說明

鶴崗分公司開拓系統(tǒng)

開拓技術(shù)部：黃宜和新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備介紹

內(nèi)容介紹：（一）中空注漿錨索（二）恒阻大變形錨桿、錨索（三）聚乙烯硬塑網(wǎng)（四）ZYJ-1000/200型360°架注式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)（五）沖擊式液壓回轉(zhuǎn)防突鉆機(jī)（六）煤礦用鉆裝機(jī)組（七）風(fēng)動(dòng)炮泥機(jī)（八）環(huán)保型煤礦井下用混凝土攪拌站（九）環(huán)保自動(dòng)輸料機(jī)（十）中深孔掏槽機(jī)中空注漿錨索

生產(chǎn)廠家：濟(jì)南澳科礦山工程技術(shù)有限公司。

錨注加固機(jī)理：錨注加固的原理是將錨索的支護(hù)作用與注漿加固的作用組合起來，共同作用于巷道圍巖，通過注漿錨索壓注有機(jī)或無機(jī)漿液，不僅能從根本上保證錨索錨固可靠，而且漿液能夠滲透到鉆孔周圍較大范圍的煤巖體中，對(duì)出現(xiàn)松動(dòng)的煤巖體產(chǎn)生粘結(jié)固化作用，顯著改善其整體性，提高煤巖體的自撐能力，從而大大改善巷道支護(hù)效果，它具有強(qiáng)初撐、急增阻、高承載的特

性，能夠比較好地解決高應(yīng)力區(qū)、斷層帶附近以及“三軟”地層由于巷道圍巖松動(dòng)破碎和大變形引起的錨固力迅速衰減和喪失的難題。據(jù)測(cè)試，同樣條件下其實(shí)際錨固力可比普通錨索提高1～3倍（下圖為中空注漿錨索及封孔裝置實(shí)物圖）。工藝流程：鉆注漿錨索孔--打注錨索—安裝注漿設(shè)備、封孔—配漿--注漿--噴碹。技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：1.錨索索體為新型中空結(jié)構(gòu)，自帶注漿芯管，采用反向注漿方式，不僅消除了產(chǎn)生氣穴空洞的可能，保證錨固漿液充滿鉆孔，而且省去了排氣管和注漿管專用接頭，也無須在現(xiàn)場(chǎng)綁匝注漿管、有排氣、排水功能，以及封堵注漿孔，使施工步驟大為簡(jiǎn)化；該項(xiàng)支護(hù)新工藝，不怕松軟、破碎、斷層等復(fù)雜地質(zhì)條件，注漿加固后圍巖整體性完好。2.索體上部為攪拌樹脂藥卷端錨，下端采用索具鎖緊，安裝后能立即承載。3.索體及鎖緊機(jī)構(gòu)采用新型結(jié)構(gòu)，在保證注漿通徑的前提下，使索體直徑達(dá)到最小化，所需安裝孔徑小，實(shí)現(xiàn)了小孔徑、大噸位，索體結(jié)構(gòu)本身滿足高壓注漿的要求，注漿壓力可以達(dá)到8Mpa(80個(gè)壓力)，實(shí)現(xiàn)錨注結(jié)合，并且可注單、雙液漿。4.由于安裝后能立即承載，因此注漿可以安排在迎頭后方一定距離將一定范圍的錨索一次注完，因此施工非常便利。5、硅酸鹽水泥作為注漿材料具有結(jié)合強(qiáng)度高、耐久性好、材料來源豐富、成本低、抗?jié)B透性好等特點(diǎn)，在各類工程中得到廣泛應(yīng)用。6、普通錨桿扭距100N.m（多大勁合適）7、錨索預(yù)緊力多少達(dá)到最佳效果10噸（17.8）實(shí)用效果：該項(xiàng)支護(hù)技術(shù)在龍煤公司是首次使用。2012年2月在分公司礦建處025隊(duì)施工的益新四水平南翼專用回風(fēng)巷開始使用，上兩圖為益新四水平南一石門軌道下山用注漿錨索恢復(fù)前后狀態(tài)圖；龍煤礦建三工區(qū)06隊(duì)，施工興山礦三水平一、

二石門深部區(qū)材料下山，采用全長(zhǎng)中空注漿錨索支護(hù)跨度12m的全煤交岔點(diǎn)，成為在大跨度煤巷中應(yīng)用注漿錨索成功支護(hù)的優(yōu)秀范例(右圖)2012年9月和11月，分公司先后兩次召開現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)會(huì)；南山333隊(duì)在施工二水平東部區(qū)中部軌道下山和對(duì)東部區(qū)-180運(yùn)輸大巷二次恢復(fù)時(shí)，由于圍巖松散破碎，遇水膨脹、打錨索時(shí)錨索孔經(jīng)常出現(xiàn)塌孔，錨索穿不進(jìn)去，333隊(duì)將支護(hù)工藝分成兩步，先采用深孔注漿進(jìn)行圍巖超前加固，再采用全長(zhǎng)注漿錨索進(jìn)行二次支護(hù)，問題得到了很好解決，值得推廣，分公司在去年2月份召開了現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)會(huì)。下圖為333隊(duì)用注漿錨索對(duì)南山東部區(qū)-180運(yùn)輸大巷進(jìn)行二次恢復(fù)的照片，從中可看出原棚式支護(hù)和現(xiàn)注漿錨索支護(hù)的對(duì)比情況，圖中職工正在通過注漿錨索對(duì)巷道灌注水泥漿。水泥注漿添加劑:濟(jì)南澳科礦山工程技術(shù)有限公司針對(duì)煤礦井下錨注加固使用環(huán)境開發(fā)了ACZ—Ⅰ型水泥注漿添加劑，其主要用途是在對(duì)圍巖進(jìn)行錨注加固時(shí)對(duì)水泥基注漿材料起到減水、增塑、增強(qiáng)、微膨脹作用，克服目前水泥漿水灰比高、強(qiáng)度低、硬化收縮、泵送阻力大、穩(wěn)定性較差等問題。將ACZ—Ⅰ型水泥注漿添加劑按一定比例加入到水泥中配成錨注加固注漿材料可以大大改善錨注加固的效果，拉拔力比凈漿提高了2倍多。

富力煤礦水泥漿替換水供錨索機(jī)打眼技術(shù)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)

說明：富力煤礦一開拓區(qū)614隊(duì)施工-450南22層大巷恢復(fù)段，該巷道圍巖破碎，壓力大，錨索機(jī)打眼施工中空注漿錨索，由于水的沖刷易造成孔眼坍塌或堵塞，致使錨固藥卷不能正常送入孔底，達(dá)不到支護(hù)要求。對(duì)此，一開拓區(qū)使用水泥漿替換水供錨索機(jī)打眼使巖石和煤碎屑粘附于孔壁或裂隙內(nèi)，有效避免鉆孔塌孔或堵塞，效果顯著，在圍巖破碎情況下成功打眼200多個(gè)，保證注漿錨索施工質(zhì)量。

恒阻支護(hù)鶴崗分公司南山煤礦目前正在進(jìn)行東部地區(qū)巷道開拓，通過現(xiàn)有地質(zhì)資料結(jié)合實(shí)際巷道發(fā)生情況，該地區(qū)瓦斯含量較高約為2.8億立方米。施工過程中巷道圍巖巖性為無層理灰白色中細(xì)砂巖，砂質(zhì)膠結(jié)，地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜。受瓦斯地質(zhì)構(gòu)造帶的影響，圍巖松散破碎，節(jié)理裂隙及其發(fā)育，圍巖強(qiáng)度低，圍巖難以形成承載結(jié)構(gòu)，施工過程中瓦斯涌出量大，強(qiáng)烈的兩幫移近，片幫及圍巖不均勻的整體下沉，頂板、兩幫變形相互作用、相互影響。該地區(qū)巖巷在掘進(jìn)期間圍巖變形劇烈，并伴隨瓦斯涌出。而且在掘后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)難以穩(wěn)定、變形量大；在服務(wù)期間需多次翻修，采用了多種支護(hù)方式進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，巷道維護(hù)仍然極為困難，掘進(jìn)速度慢，無法解決在施工過程中的瓦斯抽采問題，影響礦井的生產(chǎn)接續(xù)，且支護(hù)成本較高。因此，龍煤集團(tuán)鶴崗分公司特立項(xiàng)進(jìn)行“鶴崗礦區(qū)南山煤礦深部軟巖巷道恒阻大變形錨桿支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”的項(xiàng)目研究。該項(xiàng)目的研究在黑龍江鶴崗南山煤礦和北京中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）兩地實(shí)施。

該項(xiàng)目的完成，對(duì)于鶴崗礦區(qū)乃至全國(guó)類似條件下礦井深部瓦斯地質(zhì)構(gòu)造區(qū)巷道大變形控制具有重要的參考價(jià)值，因此，本項(xiàng)目的研究成果具有廣闊的推廣應(yīng)用前景和顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)廠家：北京恒錨力科技有限公司支護(hù)機(jī)理：采用具有特殊結(jié)構(gòu)的恒阻大變形裝置，使錨桿支護(hù)既具有恒阻條件下抵抗變形的功能，又具有抵抗沖擊變形能量的功能，錨桿恒阻力可達(dá)到12～20t，錨桿延伸量可達(dá)到0.3～1.0m，錨索恒阻力可達(dá)35噸，可以充分適應(yīng)沖擊大變形對(duì)延伸量的要求，解決了傳統(tǒng)錨桿、錨索變形斷裂問題。該項(xiàng)支護(hù)技術(shù)在南山礦東部區(qū)-120總回進(jìn)行試用，效果較好。聚乙烯硬塑網(wǎng)聚乙烯硬塑網(wǎng)具有摩擦不易產(chǎn)生靜電、阻燃性能好、防腐蝕能力強(qiáng)、抗老化、重量輕、便于施工、承載能力大，達(dá)45KN（4.5噸）、成本低（比鋼筋網(wǎng)每米節(jié)省19.44元）等優(yōu)點(diǎn)，而且克服了鋼筋網(wǎng)點(diǎn)焊接。強(qiáng)度不夠，經(jīng)常開焊，易導(dǎo)電，易腐蝕等缺點(diǎn)，1月份將在益新和礦建的部分場(chǎng)子使用硬塑網(wǎng)替代鋼筋網(wǎng)，并逐步在全公司推廣。ZYJ-1000/200型360°架注式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)該鉆機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、重量輕、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，通過導(dǎo)軌和立柱實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，鉆孔角度±90°可調(diào)。鉆機(jī)采用分體式布局，各部分拆卸方便。便于搬運(yùn)；鉆桿自動(dòng)拆卸，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度。適用于各種復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤巷和巖巷鉆孔施工，滿足井下探水、探瓦斯、巖石取芯、地質(zhì)探測(cè)等多種鉆探工藝要求，鉆孔深度可達(dá)50～130m。該鉆機(jī)目前在益新112隊(duì)施工的三水平北一石門副線使用，效果很好。

沖擊式液壓回轉(zhuǎn)防突鉆機(jī)石家莊賽恩特煤礦機(jī)械制造廠制造的沖擊式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，機(jī)型ZYJ-1280/190，2013年6月份研制成功投入使用，當(dāng)巖石硬度f10~f12，每小時(shí)鉆深可達(dá)6米，巖石硬度f6~f8時(shí)，每小時(shí)鉆深可達(dá)11米，打鉆成本每米不足20元，效率比其它鉆機(jī)高5倍多。開拓系統(tǒng)2013年預(yù)計(jì)打防突鉆23萬米，如果使用賽恩特防突鉆機(jī)施工，每年可節(jié)省資金2千萬元以上。該鉆機(jī)特點(diǎn)：分高速、低速兩檔，高速檔在煤層中速度快，效率高，低速檔適合在中硬、堅(jiān)硬巖層中鑿巖鉆進(jìn)：高速、低速配合在軟硬夾層效果最佳。該鉆機(jī)目前在興山煤礦北翼大巷副巷正在使用。煤礦用鉆裝機(jī)組鉆裝機(jī)適用于斷面為寬3m，高2.8m以上的大中型巷道，鉆孔直徑φ27～φ42mm，鉆孔深度2.13m，鉆孔速度每分鐘0.8～2m，鑿巖范圍寬6m，寬3.9m，挖掘?qū)挾?.8m，裝載能力150m3/h，行走速度9m/min，爬坡能力強(qiáng)，可用于坡度為20°的上下山作業(yè)，整機(jī)長(zhǎng)9.3m，寬1.91m，高2.2m，整機(jī)重量30t。鉆裝機(jī)可以完成巖巷掘進(jìn)中的鉆孔和裝載作業(yè)，解決了分體機(jī)在巷道中錯(cuò)不開車的問題；鉆進(jìn)速度快，效率高，能在工作面任意位置鉆孔；扒取范圍廣，鏟板推進(jìn)力大，裝取速度快；采用扒斗既可以扒裝巖石，也可以用來敲幫問頂及清理工作面；濕式鉆孔遠(yuǎn)離工作面，遙控器扒裝輕松方便，保障了工人的安全，避免了粉塵的傷害，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；鉆孔和扒裝作業(yè)能夠快速切換平穩(wěn)無沖擊該機(jī)設(shè)置有電鈴、瓦斯報(bào)警儀、急停按鈕、電機(jī)過載缺相斷電保護(hù)、漏電保護(hù)閉鎖功能以及鉆孔和扒裝作業(yè)的互相閉鎖功能，避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生；采用國(guó)際先進(jìn)的變量液壓系統(tǒng)，節(jié)約功率，控制準(zhǔn)確；主要液壓元件均采用德國(guó)力士樂、哈威、意大利液控等進(jìn)口元件，使整機(jī)性能穩(wěn)定可靠。鉆裝機(jī)組在雙鴨山分公司東榮三礦應(yīng)用很成功，打眼速度快，裝巖效率高，使用效果很好，目前分公司已引進(jìn)一臺(tái)，在礦建021隊(duì)施工的益新四水平零軌道石門進(jìn)行應(yīng)用。風(fēng)動(dòng)炮泥機(jī)多年以來，煤礦井下所使用的炮泥，均由工人在施工現(xiàn)場(chǎng)拌和粘土，用手工捏制而成，工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，炮泥成型很不規(guī)范，嚴(yán)重影響了爆破效果。開拓技術(shù)部與鶴崗鑫鶴礦山設(shè)備制造有限責(zé)任公司研制了一種新型風(fēng)動(dòng)炮泥機(jī)，利用氣動(dòng)做動(dòng)力通過螺旋攪拌擠壓，對(duì)炮泥按調(diào)制的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行加工。新型炮泥機(jī)具有工作效率高、產(chǎn)出速度可調(diào)、減少職工勞動(dòng)強(qiáng)度，壓出的炮泥規(guī)格尺寸完全與炮眼孔徑相匹配等優(yōu)點(diǎn)，尤其是風(fēng)動(dòng)產(chǎn)品安全性能高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，與電動(dòng)設(shè)備比省去了電纜、開關(guān)等設(shè)備。而且很好的提高了爆破效果。目前該風(fēng)動(dòng)炮泥機(jī)在興山礦正在使用，效果很好。近期將在開拓系統(tǒng)全面推廣使用。炮眼的封泥量必須遵守下列規(guī)定：（一）炮眼的深度小于0.6米時(shí)，不得裝藥、放炮；（二）炮眼的深度為0.6米至1米時(shí)，封泥長(zhǎng)度不得小于炮眼的深度的二分之一；（三）炮眼長(zhǎng)度超過1米時(shí)，封泥長(zhǎng)度不得小于0.5米；（四）深孔爆破時(shí)（孔深大于2.5米時(shí)）封泥長(zhǎng)度不得小于1米；（五）光面爆破時(shí)，周邊光爆炮眼的封泥應(yīng)用炮泥封嚴(yán)，封泥長(zhǎng)度不得小于0.3米；（六）工作面有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由面時(shí)，在煤層中最小抵抗線不得小于0.5米，在巖層中最小抵抗線不得小于0.3米。

環(huán)保型煤礦井下用混凝土攪拌站設(shè)備生產(chǎn)廠家：鶴崗市廣新機(jī)械有限責(zé)任公司工作原理：（左圖為新陸礦-650全自動(dòng)無塵集中拌料站）該系統(tǒng)由2臺(tái)30型刮板輸送機(jī)，1臺(tái)翻車機(jī)，6個(gè)砂石料倉(cāng)，2個(gè)水泥倉(cāng)，一個(gè)震動(dòng)篩和1個(gè)拌料機(jī)站）該系統(tǒng)由2臺(tái)30型刮板輸送機(jī)，1臺(tái)翻車機(jī)，6個(gè)砂石料倉(cāng)，2個(gè)水泥倉(cāng)，一個(gè)震動(dòng)篩和1個(gè)拌料機(jī)六部分組成，并配備20臺(tái)全封閉水泥車。砂石車用翻車機(jī)自動(dòng)翻卸在上段刮板輸送機(jī)上，由上段刮板輸送機(jī)將砂石送到6個(gè)砂石倉(cāng)中。全封閉水泥車中的水泥用壓風(fēng)將水泥壓入水泥倉(cāng)中。首先按流量打開砂石倉(cāng)口將砂石放到下段刮板輸送機(jī)上，然后啟動(dòng)水泥倉(cāng)按鈕按流量放出水泥，用下段刮板輸送機(jī)將砂石、水泥送到震動(dòng)篩上，篩去大的石料后再到拌料機(jī)中攪拌送入礦車，完成拌料過程。

工藝流程：卸料—拌料—裝入礦車技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化拌料，大大減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了水泥和混合料的精確配比，提高了噴碹質(zhì)量，降低了粉塵濃度，改善了職工工作環(huán)境。實(shí)用效果：在以往的開拓碹料拌料過程中，始終采取人工拌料，存在配比掌握不準(zhǔn)，攪拌不均勻，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，產(chǎn)生粉塵濃度較大、產(chǎn)塵點(diǎn)多，碹層強(qiáng)度達(dá)不到要求等缺點(diǎn)，基于上述原因，新陸礦對(duì)人工拌料進(jìn)行了改革，在-650標(biāo)高建立一個(gè)井下全自動(dòng)無塵拌料站進(jìn)行集中拌料。每天根據(jù)各隊(duì)所需噴碹用料情況進(jìn)行配給，通過定點(diǎn)拌料，按需運(yùn)送的方式，實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)迎頭的集中供料，給生產(chǎn)帶來極大的方便。采用井下全自動(dòng)無塵拌料站進(jìn)行集中拌料后，巷道平均粉塵降低了50%以上，分公司在2012年7月和2013年2月先后兩次召開現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)會(huì)。2013年下半年興山礦也已經(jīng)投入使用，礦建二工區(qū)正在安裝階段。2014年興安礦、富力礦也準(zhǔn)備投入使用這種集中化自動(dòng)拌料方式。環(huán)保自動(dòng)輸料機(jī)

多年來井下噴漿作業(yè)中，一直采用人工從礦車中向噴漿機(jī)供料，勞動(dòng)強(qiáng)度極大，粉塵污染嚴(yán)重。為此，鶴崗分公司開拓系統(tǒng)委托山東交院機(jī)械廠研制了一種方便、實(shí)用的風(fēng)動(dòng)輸料機(jī)，它的基本原理是：利用氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏈條，鏈條上裝有料斗，料斗在鏈條的帶動(dòng)下不斷從礦車中挖料、翻轉(zhuǎn)，將料倒入滑道后流向噴漿機(jī)的進(jìn)料口。輸料量的多少可通過輸料控制繩輪調(diào)節(jié)料斗挖料深度和鏈輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至將整礦車料輸送完。主要優(yōu)點(diǎn)：①采用氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，安全，重量輕，拆裝靈活，操作方便，無安全隱患。②移動(dòng)非常方便，可隨礦車整機(jī)移動(dòng)。③可代替人工卸料，原人工卸料或給噴漿機(jī)上料時(shí)一般都要用2～3人，而且勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，粉塵飛揚(yáng)。使用輸料機(jī)后只需1人進(jìn)行操作即可，卸料和給噴漿機(jī)上料都能節(jié)省2人，共可節(jié)省4人，消除了重體力勞動(dòng)，而且粉塵很小。④提高輸料效率，減少碹料撒落，供料及時(shí)充足，提高了噴漿機(jī)的工作效率，節(jié)省了噴碹時(shí)間。目前3KQ-7環(huán)保自動(dòng)輸料機(jī)在礦建026隊(duì)施工的益新四水平北翼皮帶大巷使用，效果很好，得到職工的一致好評(píng),2014年分公司開拓系統(tǒng)將全面推廣使用。下面請(qǐng)觀看

輸料機(jī)視頻中深孔掏槽機(jī)爆破工藝上，用直徑400mm的管狀鉆頭，超前鉆出留有巖芯的鉆孔，形成自由面，把循環(huán)進(jìn)度從1.8～2米提高到3米以上，形成深孔爆破，這樣單進(jìn)水平將會(huì)實(shí)現(xiàn)大幅度的提升

12月份在礦建二工區(qū)026隊(duì)施工的益新四水平北翼皮帶大巷進(jìn)行了試驗(yàn)，已經(jīng)初步取得成功，循環(huán)進(jìn)度已經(jīng)可以達(dá)到3.2米以上。打破了國(guó)內(nèi)循環(huán)進(jìn)度突破3米以上的記錄。是歷