[01464218]双岩巷共用排矸系统联合布置及高效施工技术

中国煤矿岩巷掘进普遍采取钻爆施工方法，主要生产环节包括打眼、放炮、扒装、支护、运输等。根据统计资料表明，钻爆扒装工序所占时间占掘进总时间的30％以上，掘进工作面岩石的排矸时间长成为制约掘进速度的技术瓶颈。河南龙宇能源股份有限公司陈四楼煤矿由于矿井延伸需要，需进行北翼-640m皮带暗斜井和北翼-640m轨道暗斜井掘进，为提高破岩效率和排矸效率，加快掘进速度，减少施工成本，与中国矿业大学合作开展双岩巷共用排矸系统联合布置及高效施工技术研究，通过改进爆破工艺和巷道布置方式，设计“两平行巷道+联络巷道+共用排矸皮带+排矸装置+矸石仓+矿车”掘进机械化作业线，显著提高了破岩效率和排矸效率，为相同地质条件下岩巷工作面快速掘进提供依据。1.主要技术内容：1)针对巷道岩石硬度大导致难以机械化开拓的问题，提出中深孔光面爆破技术，采用准直眼掏槽眼中间增加1-2列辅助掏槽眼，提出新型空气柱单封法周边眼、两封法掏槽眼装药结构，增加一次爆破岩石量，减少钻眼工序时间，提高破岩效率。2)针对单巷道作业工序多、人员多、投入大的问题，提出双巷道共用排矸系统布置工艺，采用“两平行巷道+共享巷道+共用排矸皮带+抛矸装置+矸石仓+矿车”的配置方法，提高了巷道掘进速度和劳动工效，为类似条件的巷道开拓提供了一种新方法。3)针对矿车装载物料的间断性，在分析矸石仓出料速度的基础上，进行矿车快速运矸系统的设计及稳定性分析，根据矿车控制要求和控制流程，研究传感器组合测量信号的方法、布置方案，构建矿车快速运矸系统，提高运矸效率。2.专利授权情况：该项目已授权发明专利2项，授权实用新型专利8项。3.技术经济指标：采用中深孔光面爆破技术和新型空气柱单封法周边眼、两封法掏槽眼装药结构后，显著提升光面爆破和抛岩效果，光面爆破眼痕率达到85%以上，单循环进尺达到2.4米；双巷道共用排矸系统的应用，大幅提高了排矸、运矸效率，突破了排矸时间长制约快速掘进的技术瓶颈，单进水平达到90米-110米/月，较传统生产工艺提高30%以上，同时单个工作面减少施工人员7人，大大减轻了工人的劳动强度，提高了工效。4.应用推广及效益情况：双岩巷共用排矸系统联合布置及高效施工技术的应用，真正实现了双巷道耙矸、装矸、运矸一体化，有力地保证了采区开拓进度和矿井的正常采掘接替。2014年以来，河南龙宇能源股份有限公司先后在陈四楼煤矿六采区、九采区、二十采区推广应用，直接经济效益达5000多万元；安阳鑫龙煤业(集团)有限公司推广应用后，产生经济效益4000多万元。河南龙宇能源股份有限公司还与中国矿业大学采取校企联合推广模式，在江苏中机矿山设备有限公司进行了产业化推广，至今共生产销售智能化排矸系统20余套，产生效益1000多万元。