煤巷綜掘機快速掘進技術(shù)探討

【摘 要】EBZ-200型綜掘機的使用，大大提高了巷道掘進的速度，單進水平有了明顯的提高，減少了因放炮造成的圍巖松動，杜絕了放炮事故，確保了安全生產(chǎn)。本文通過對北聯(lián)電高頭窯煤礦S東201輔助運輸順槽掘進影響因素的分析研究，找出影響快速掘進主要原因，為實現(xiàn)煤巷及半煤巖巷道快速掘進提供了一定的參考。

【關(guān)鍵詞】EBZ-200型綜掘機；快速掘進；效果

1 前言

巷道掘進是一個綜合的施工工藝，它不僅取決于掘進設(shè)備的現(xiàn)代化程度，而且與每個生產(chǎn)工序緊密相連。據(jù)測算，一般情況下一個循環(huán)中支護時間占總時間的50%—60%，切割占20%—30%，系統(tǒng)的故障占10%—20%，如能解決支護與掘進同步，就可大大提高單位時間內(nèi)的掘進速度。

2 使用概況

S東201輔助運輸順槽工作面：

①、煤層的賦存概況，2-3煤層厚度為0-7.80m，平均厚度為2.31m，為大部分可采的穩(wěn)定煤層，煤層頂板主要為砂質(zhì)泥巖、細粒砂巖，抗壓強度8.6—19.1，綜合分析井田地質(zhì)構(gòu)造簡單。

②、水文地質(zhì)情況，井田內(nèi)地表大部分被風積砂及第四系黃土覆蓋，在溝谷和地形較高處基巖廣泛出露。地下水分為兩類，即松散巖類孔隙潛水含水巖組和碎屑巖類孔隙、裂隙承壓水含水巖組，二者涌水量不大于5m3/h.

③巷道斷面及支護，巷道斷面為矩形斷面，凈斷面為18m2，掘進斷面為19.8m2，永久支護采用錨網(wǎng)索+梯子梁支護。

④運輸方式，采用EBZ-200型綜掘機裁割煤，配合膠帶運輸機運輸。

3 施工組織管理

①為使用好綜掘機，充分發(fā)揮綜掘效能，達到安全掘進的目的，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，結(jié)合業(yè)務(wù)要求，下發(fā)了綜掘技術(shù)管理規(guī)范。通過優(yōu)化勞動組織，成立掘進準備維修專業(yè)化隊伍，在保證安全的盡量安排平行作業(yè)，配套完整的綜掘工作面后部運輸系統(tǒng)，提高施工效率，加強設(shè)備的保養(yǎng)管理，搞好安全技術(shù)培訓，引入競爭激勵機制，提高了綜掘機快速掘進的管理水平。

②精算施工工序，提高循環(huán)率。一般施工工序為錨網(wǎng)索+梯子梁支護，具體錨網(wǎng)支護為：安全檢查—掘進機掘進—安全檢查—臨時支護—打頂部錨桿—鋪設(shè)金屬網(wǎng)梯子梁—刷幫—打頂部、幫部錨桿。錨索支護為：安全檢查—準備—鉆孔—攪拌錨索—上托板加壓。在實際的現(xiàn)場操作中，不被傳統(tǒng)的工序所制約，怎么好干怎么干，怎么安全怎么干。盡量縮短各工序以及各工序環(huán)節(jié)時間，在安全的前提下，可以平行作業(yè)的盡量平行作業(yè)，提高循環(huán)率，提高每小班的掘進速度。

③綜掘機切割順序，傳統(tǒng)的切割順序一般為，切割頭先從巷道底板橫向切割，然后切割頭從上幫到下幫來回切割。改進技術(shù)后切割順序為當煤層傾角小于15°時，切割頭先在煤巖結(jié)合處的煤層一側(cè)開始掘進，沿煤層結(jié)合處煤線橫向切割，先破煤，增加破巖的自由面，后破巖。當煤層傾角大于15°時，切割頭在首次橫向切割（水平擺動）之前，先在斷面內(nèi)挖掘一個窩槽，控制好切割截深，在窩槽的開掘過程中，轉(zhuǎn)動著切割頭，依靠掘進機行走履帶向前移動，同時繼續(xù)地左右擺動完成掏槽動作，窩槽完成后，水平擺動轉(zhuǎn)動著切割頭沿巷道斷面的寬度方向水平切割，開掘橫槽，接著往回擺動切割頭，繼續(xù)進行水平切割。重復(fù)以上動作，完成整個掘進斷面的切割動作。

4 S東201輔助運輸順槽工作面掘進技術(shù)研究

S東201輔助運輸順槽工作面自3月1日至31日共掘進586米，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，做出S東201輔助運輸順槽工作面試驗期間日推進度曲線，圖中橫坐標為試驗時間，即3月1日至31日，縱坐標為日推進度?？梢钥闯?，日推進度不均衡，有比較大的起伏，日推最高進度20m，小班最高推進進度為7.3m。試驗期間由于外部原因影響的掘進時間平均為2.75小時，幾乎占到了一個小班作業(yè)的1/3的時間。

試驗過程中對影響掘進的停電、皮帶、電纜、通風、綜掘機故障、停電、礦方影響等因素做統(tǒng)計。

巷道掘進速度既受到自身裝備和作業(yè)規(guī)程的制約，又受到外部各種因素影響。根據(jù)S東201輔助運輸順槽掘進現(xiàn)場試驗結(jié)果，得出影響S東201輔助運輸順槽掘進速度的內(nèi)部原因和外部原因，其內(nèi)部原因包括管理問題、設(shè)備問題、工藝問題和自然條件，外部原因包括皮帶故障、停電和礦方影響，關(guān)系圖如下：

內(nèi)部原因和外部原因所占比例，可以看出外部原因是主要影響掘進速度的因素。從影響掘進速度的內(nèi)部因素來看，在試驗過程中，很好的解決了因為工藝銜接性不強、交接班不正常（統(tǒng)計結(jié)果3個班為不正常交接）等方面的問題，內(nèi)部因素已經(jīng)降低到了最低限度。

由上述分析不難看出，S東201輔助運輸順槽掘進方案的基本目標，需要解決影響巷道快速掘進的問題是如何讓解決外部原因。

在內(nèi)部原因中，從管理問題、設(shè)備問題、工藝問題和自然條件四個方面分析，共找出12個終端因素，即獎罰不嚴、職責不清、責任心不強、掘進機故障、通風故障、煤電鉆、工藝銜接性不強、單個工藝用時過長、交接班不正常、地質(zhì)條件復(fù)雜等。外部原因有3個終端因素，即皮帶故障、工作面停電、礦方影響。經(jīng)過試驗，討論，對現(xiàn)有的一些問題提出了初步的解決方案，這些工作對找出影響掘進的主要因素提供了主要依據(jù)，內(nèi)部因素中工藝銜接性不強、單個工藝用時過長是主要因素，外部因素中皮帶故障是引起停掘的主要因素，這些終端因素構(gòu)成S東201輔助運輸順槽快速掘進的影響因素，也是實現(xiàn)快速掘進必須要解決的。

4.解決對策

①對于獎罰不嚴、職責不清、責任心不強問題。應(yīng)加強管理，施工隊應(yīng)加大獎罰力度，明確個人職責。同時加強突擊檢查力度。

②對于機械設(shè)備故障問題。機電隊組合人員，加強設(shè)備的檢修維護，將由于錨桿鉆機、煤電鉆、綜掘機和風機引起故障而影響掘進速度降低到最低限度。

③工藝的銜接性不強的問題。加強現(xiàn)場勞動的管理，加強工藝銜接，減少各工藝過于獨立而引起的誤工現(xiàn)象。

④單個工序用時過長的問題。改進各個工序的施工過程，加強各工序之間的平行作業(yè)。縮短循環(huán)作業(yè)時間的關(guān)鍵在于：保障設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，堅持正規(guī)循環(huán)。合理組織平行交叉作業(yè)，減少輔助工序的耗時。平行作業(yè)的主要內(nèi)容有：機電維護和運料平行作業(yè)；綜掘機割煤和運渣平行作業(yè)；移皮帶和設(shè)備檢修平行作業(yè)。這些平行作業(yè)要求工人技術(shù)素質(zhì)高和一工多能。