冀中能源峰峰集團九龍礦應用掘錨護一體機，破解采掘接續緊張難題——
1天成巷10余米，“一體”發力顯神通！
如何提高大采深礦井巷道掘進作業安全系數和生產效率？
冀中能源峰峰集團九龍礦將巷道掘進、錨桿（索）支護、瓦斯抽放3種原本單獨作業的工序有機整合，施工效率、安全系數顯著提升。
負責開掘技術保障的九龍礦生產技術部副部長史周貝把這些功勞歸結于掘錨護一體機、“一拖三”架柱式液壓回轉鉆機：“機器投用以來，井下非突出危險區域月單進250米，月最高單進330米，1天成巷10余米，有效緩解了采掘接續緊張狀況。”
錨桿施工時間縮短
以前，在掘進工作面迎頭10余米范圍內加固錨桿時，九龍礦掘進區中班班長韓樂不僅要帶頭來回搬運錨桿鉆機，還要整理錨桿鉆機作業所需的風管、水管，一個班下來，經常累得直不起腰。
今年4月起，韓樂不再為此苦惱。他所在的15243S上順槽作業區域應用了掘錨護一體機，集成了錨桿鉆機所有功能，實現了自動化施工。
“以前，使用錨桿鉆機施工錨索，需要21分鐘，應用掘錨護一體機后僅需15分鐘。錨桿施工時間也由原來的每根9分鐘縮短到了現在的每根6分鐘。”韓樂說。
從2021年開始，九龍礦全面升級改造掘進裝備，在峰峰集團內部率先打造以“掘錨護一體機+地面集中控制系統+柴油式單軌吊或無極繩絞車+頂板在線監測系統”為關鍵裝備的煤巷快速掘進作業線。他們先后在152下32工作面、15242工作面、152下40工作面、中央采區回風巷、152下42上順槽、15243S上順槽、15243S下順槽等7個掘進工作面推廣應用EBZ160M-2型掘錨護一體機，為峰峰集團建設智能化掘進工作面積累了經驗。
韓樂發現，相較于傳統掘進機械，這臺掘錨護一體機體型“纖細”，履帶行走方式能適應井下各類地形，2臺液壓錨桿鉆臂分布兩側，“舞動”起來像只超大號龍蝦。
“掘錨護一體機集合了截割、裝運、錨護、臨時支護等功能，適用于煤巖硬度小于等于4的煤巷或半煤巖巷及軟巖巷道掘進，最大掘進斷面25.3平方米，適應縱向工作最大坡度小于等于18度，錨護寬度4米至6米，錨護高度3.2米至4.5米。”九龍礦礦長牛清海介紹說。
幾番操作下來，韓樂對方便靈活的錨桿鉆臂贊不絕口，“鉆臂能夠自由升降，在大規格超高巷道施工中無需搭架作業，片幫傷人事故相應減少”。
利用空閑，韓樂還給掘錨護一體機壓力系統增改了液壓漲緊器，使得錨桿預緊時間由原來的6分鐘變為30秒，錨桿加固也實現隨打隨注隨預緊。
支護效率提升20%至30％
為了駕馭掘錨護一體機，韓樂專門考取了綜掘機司機證。如今，操作起掘錨護一體機，韓樂得心應手。
“以前可不這樣。”韓樂說，一開始大家并不看好掘錨護一體機。
“鉆臂不能垂直作業，鉆機開眼、插拔‘釬子（鉆桿）’費時費力”“彈簧式夾持器力度不足，釬子非但夾不緊還易變形”“過斷層、遇夾矸，截割部割不動，設備單進低、故障率高”……談起掘錨護一體機以前的種種弊端，工友們打開了話匣子。
生產任務不等人。無奈，工友們只能把掘錨護一體機當作功能單一的掘進機使用，巷道內又響起傳統錨桿鉆機作業的聲音。
“我們不能端著金飯碗要飯吃。”牛清海一邊聯系生產廠家石家莊煤礦機械公司，進一步改進掘錨護一體機鉆臂結構；一邊將傳統錨桿鉆機全部升井，鼓勵職工使用掘錨護一體機作業。
經過改進優化，掘錨護一體機的夾持器升級為液壓式，縮短了開眼時間，實現了鉆桿精準定位、省力插拔。此外，他們在過斷層、遇夾矸時改變了施工策略，采取提前深孔預裂爆破、炮掘為主機掘為輔等措施，提升了工作效率。
“為了調動職工使用掘錨護一體機的積極性，礦上提高了掘進進尺單價，更改了工資結算方式。這些激勵措施，讓我們在設備試用期間收入不減反增。”九龍礦掘進區1503隊中班副組長李奎民說。
目前，經過兩次改進的掘錨護一體機已完全適應九龍礦各類地質結構，可自由調配參數，能夠滿足迎頭范圍頂、幫錨護作業需求，實現錨桿（索）支護自動化，支護效率提升20%至30％。
“建議把掘錨護一體機的鉆臂數量由2臺增加到4臺，提高支護效率。”
“掘錨護一體機目前搭配的機載前探梁超前支護距離有限，最多能滿足1個掘進循環。希望能改進臨時支護設計參數或方式，滿足1次多循環作業進度要求。”
…………
在石家莊煤礦機械公司舉辦的意見反饋座談會上，韓樂帶著工友們踴躍發言，建議大多被采納。
瓦斯治理與掘進施工無縫對接
九龍礦是煤與瓦斯突出礦井，15243S上順槽掘進工作面所處2號煤層，瓦斯含量最高且伴有突出危險性。為了確保作業安全，九龍礦決定采用“長鉆掩護+短鉆釋放”的瓦斯治理措施。
但在實操環節，長鉆作業效率卻不盡如人意。據韓樂介紹，瓦斯抽放需要大型鉆機接替施工，1個班僅能完成1個長孔打設。由于傳統鉆機有面包車大小，體形笨拙、行進遲緩，其在狹窄巷道內挪移一次就要耗時2小時，需要至少5人協同作業，掘進工效低。
“遇到長鉆施工，只能停止掘進作業。鉆機的獨立動力系統復雜，年均維護費用高達15萬元。”韓樂說。
“既然掘錨護一體機本身具有液壓動力源，能否增添幾臺靈活小巧的架柱式液壓回轉鉆機，提高鉆孔施工效率？”在一次生產計劃會上，牛清海提出了升級改造思路。
說干就干。結合15243S上順槽巷道實際狀況，九龍礦在瓦斯抽放改造施工中把3臺架柱式液壓回轉鉆機設計為三角形布局。較傳統并列式布局，三角形布局能節省30%的巷道空間，消除鉆機作業時的相互干擾。
同時，九龍礦嚴格控制架柱式液壓回轉鉆機的支設角度與高度，使鉆孔覆蓋范圍擴大了40%，精度提升至95%以上。“改造后，掘錨護一體機能夠滿足不同鉆孔的需求，整體作業效能大幅提升。”史周貝說。
架柱式液壓回轉鉆機只有迫擊炮大小，韓樂一個人搬移起來毫不費力。按瓦斯治理規劃，原本需3天完成的鉆孔任務量，現在1天就輕松完成。“以前，大鉆機每班只能打出1個90米長孔。現在‘一拖三’鉆機火力全開，每班可以打設3個70米長孔，單班鉆孔總長度從90米飆升至210米，增幅133.3%。”韓樂說。
“自上馬架柱式液壓回轉鉆機以來，各工序銜接效率顯著提升，瓦斯治理與掘進施工實現了無縫對接，生產效率提高了35%，設備初始投資減少了40%，設備維護成本年降低約30%，每月可節省人力成本4.8萬元以上。”史周貝說。