P60B耙斗装岩机实用性改造及其应用

摘 要：鉴于原P60B耙斗装岩机、胶带输送机安装及使用时要求空间较大，且出矸方式严重制约着巷道的掘进效率和经济效益。改造后，耙装机可随时移机，且移机工艺简化，用时大大减少；耙斗装岩机溜槽和台车分离并与胶带输送机机尾固定为一体，在下方安装跑靴，使之能够采用绞车一起进行拖移，不再需要人工铺设道轨；优化机身高度，增加了移机时耙装机的稳定性，人员可在后方远距离观察，增加了移机时的安全系数。

关键词：耙斗装岩机；溜槽坡度；出绳路线；滑轮；移机时间

1 立项的目的意义及必要性

司马煤业公司二采区西部区域及三采区瓦斯含量较高，为了解决瓦斯制约问题，在工作面内沿工作面走向均布置了高抽巷，高抽巷位于煤层上方15～20m区段的稳定岩层内，巷道采用锚网支护。巷道进入岩巷掘进时，采用炮掘方式施工，使用P60B耙斗装岩机配合DSJ－80／2×90kW胶带输送机进行出矸，鉴于P60B耙斗装岩机、胶带输送机安装及使用时的空间要求，目前高抽巷断面尺寸设计为3m×3m。但在施工过程中发现，采用P60B耙斗装岩机配合胶带输送机的出矸方式严重制约着高抽巷的掘进效率和经济效益，主要体现在P60B耙斗装岩机和胶带输送机机尾移机费时费力且安全系数较低，另外因设备限制，巷道断面尺寸不能再缩小，成本投入无法继续降低。为了有效解决这一系列问题，决定对P60B耙斗装岩机及胶带输送机机尾进行设备改造。

2 主要研究、试验内容、目标、技术关键

2.1 主要研究、试验内容、目标

（1）P60B耙斗装岩机外形尺寸：长7825mm×宽1 850mm×高2350mm。改造前P60B耙斗装岩机见图1。

图1 改造前P60B耙斗装岩机图片

（2）巷道内P60B耙斗装岩机及胶带输送机配合情况见图2。

图2 P60B耙斗装岩机及胶带输送机配合出矸示意图

3 P60B耙斗装岩机及胶带输送机机尾移机方式及效率

根据P60耙斗装岩机钢丝绳长度并结合现场施工情况，确定耙装机最大移机距离为距迎头30m，移机后距迎头最小距离不得小于7m。即每施工23m巷道，需要移机一次。

3.1 P60B耙斗装岩机移机方式

根据巷道实际坡度共分为以下3种情况：

（1）上坡（坡度＞3°）移机：清理好耙装机前方机道，然后在耙装机前方铺设轨道，利用耙装机后方绞车采用“倒拉牛”方式向前移机。

（2）下坡（坡度＜3°）移机：清理好耙装机前方机道，然后在耙装机前方铺设轨道，利用耙装机后方绞车缓慢下放向前移机。

（3）平巷（－1°≤坡度≤3°）移机：清理好耙装机前方机道，然后在耙装机前方铺设轨道，利用耙装机绞车采用“自拉自”方式向前移机。

3.2 胶带输送机机尾移机方式

待P60B耙斗装岩机移机至预定位置并采用4个卡轨器、提前打设的地锚和专用吊挂锚杆固定牢靠后，将后方轨道拆除，然后再利用绞车将胶带输送机机尾移至耙装机后溜槽下放并采用地锚固定。

3.3 移机效率

经过现场工时测定，各工序所用时间如下：移机准备所涉及的电缆、开关、绞车准备，打设回头轮、地锚、轨道铺设，绞车连接、拆除固定装置等用时间180min，移耙装机用时30min，耙装机固定用时45min，移皮带机尾准备用时50min，移皮带机尾用时30min，固定皮带机尾用时40min。

3.4 试验目标

（1）根据以往移机情况，耙装机和皮带机尾移机大致需要一个班时间（7～8h），用时较多，影响掘进效率，且移机时工序比较繁杂，另外因耙装机较高，在上下坡移机过程中存在耙装机倾倒危险，必须采取耙装机防倒措施，安全系数较低。因此，需简化耙装机和皮带机尾移机工艺，且确保安全。

（2）根据移机距离要求，每施工23m必须移一次耙装机，势必会出现未达到最大移机距离时就需要移耙装机，这样就会增加移机次数，掘进时间会更长，降低施工效率。因此，就需要缩短耙装机、皮带机尾移机时间，最好可以做到能随时移机。耙装机改造设计示意图见图3，耙装机改造后照片见图4。

图3 耙装机改造设计示意图

图4 耙装机改造图

4 项目改装成果

（1）改造后，耙斗装岩机和机尾跑道可直接利用绞车采用“倒拉牛”方式一次性移机到位，即将耙装机前方机道清理干净，将耙斗甩至迎头，提前在预定位置打设地锚，将簸箕口抬起，连接好耙装机后方绞车并吃劲，松地锚，直接使用绞车向前移机。相比原移机工艺，改造后的移机工艺环节大大减少，即不用人工铺道，不用分两次移动耙装机和皮带机尾。

（2）改造后，耙装机与皮带机尾连接，中心降低，增加了移机时耙装机的稳定性，人员也可在耙装机后方进行远距离观察，增加了移机时的安全系数。

（3）改造后，可直接采用4根地锚固定，使移机到位后耙装机和皮带机尾固定变得简单，便于作业。

（4）改造后，操作人员从原耙装机溜槽侧面变更为溜槽后方5m处，避免了耙装机耙斗出栏或碎矸掉落等造成的意外伤人事故。

（5）改造后，若耙装机绞车、电机等需要更换，可直接起吊拆除进行更换，避免了更换时溜槽拆除等工序。

（6）改造后，耙装机可随时移机，且移机用时将大大减少，减少了移机对正常掘进的影响时间，预计改造后耙装机及机尾移机用时可在2h内完成。

5 项目总结

计划改造后耙斗装岩机及机尾跑道总长为7910 mm，宽度保持1850mm不变，最高处高度仅为2050 mm，比原来降低了300mm，这样巷道高度可从3m降低到2.7m，减少了巷道掘进方量，每米减少 0.9m3，若按照巷道长度1500m计算，可减少1350m3，按目前高抽巷断面3m×3m计算，可少施工150m巷道，经济效益相当可观。另外改良后的耙装机不再需要铺设道轨，大大节省了人力、物力。改造后的耙装机适用性更广，尤其是在小断面巷道的应用。移机工艺环节大大减少，移机时安全系数大大增加。