淺談掘進機快速割煤方法

張文市，楊金鑫

(開灤錢家營礦業(yè)分公司，河北 唐山 063301)

淺談掘進機快速割煤方法

張文市，楊金鑫

(開灤錢家營礦業(yè)分公司，河北 唐山 063301)

掘進機割煤速度的快與慢，直接影響著掘進的進尺速度，影響著采掘銜接，甚至影響到全公司的生產(chǎn)，所以必須探索出一套適應(yīng)公司各類煤(巖)的快速割煤法，來保證快速進尺的要求。

掘進機；快速割煤法

Discussion on Rapid Coal Cutting Method of Roadheader

引言

錢家營礦業(yè)公司是一個設(shè)計年產(chǎn)400萬噸的特大型現(xiàn)代化礦井，由四個掘進區(qū)和四個綜采隊組成的機械化礦井，有三個綜采隊已達到了年產(chǎn)百萬噸以上的生產(chǎn)水平，采掘銜接比較緊張，為提高掘進效率，適應(yīng)公司發(fā)展需要，通過梳理多年的現(xiàn)場掘進工作經(jīng)驗，總結(jié)了一套適用于公司各類煤層及地質(zhì)條件的掘進機快速割煤方法，以滿足采掘銜接需要。

1.煤層概況

錢家營礦業(yè)分公司的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，主要可采煤層有5煤層、7煤層、8煤層(-600西)、9煤層和12煤層；煤層條件包含有硬煤、軟煤和半煤巖，頂板條件既有穩(wěn)固頂板也有破碎頂板，因此探索出一套適應(yīng)于公司各種地質(zhì)條件的快速割煤方法，是一項緩解采掘銜接緊張，提高進尺效率的重要舉措。

2.設(shè)備情況

公司2008年以前主要使用AM-50型、EBH-90型和S-100型掘進機。2009年以來先后投入EBH-132型、EBZ-135型、EBZ-160型、EBH-200型和EBZ-200型國產(chǎn)大功率掘進機。既有橫軸式又有縱軸式：其兩者的特征與適應(yīng)性比較見表1。

表1 橫軸式掘進機和縱軸式掘進機適應(yīng)性對比

3.快速掘進切割方法

3.1縱軸式掘進機截割工藝

1)清掃場地

掘進機起動后收回截割頭，將鏟板放至底板，然后移動掘進機至工作面，用截割頭清掃工作面迎頭及兩幫浮煤。

2)截割柱窩

下放后支撐座至適當高度，將截割頭對準工作面左下角，逐漸伸出截割頭截割柱窩；待截割頭完全伸出，聽到溢流閥動作聲音時縮回截割頭，將截割下來的煤巖用截割頭旋運到鏟板完成裝運；提起后支承座，將機器向前移動至截割頭觸到工作面煤(巖)；放下后支撐座，伸出截割頭，加深截割柱窩深度200mm左右；再縮回截割頭，提起后支撐座，向前移動機器到截割頭觸及煤(巖)；再放下后支撐座。

3)橫向掏槽

將深入柱窩的截割頭緊貼底板向右移動，進行橫向掏槽。槽向截割時，截割頭必須在縮回的位置。

4)迂回截割

截割頭達到左幫或右?guī)秃?，向上挑一定的距離，進行迂回截割。最后截割頭再按巷道截割斷面要求將工作面兩幫、頂和底板進行一次清理，然后再進行第二個循環(huán)截割。

3.2 中硬煤層快速掘進法

橫軸式掘進機掏槽時，截割頭每向前截割100-150mm深時必須向左右水平擺動200-300mm，防止悶車，此方法適用于AM-50、EBH-90、EBH-132、EBH-200型橫軸式掘進機；然后繼續(xù)向前截割，這樣依次反復(fù)進行，達到截割深度完成掏槽，隨即進行掃底打柱窩，最后，向上截割刷幫掃頂，割完一幫再調(diào)機器切割另一幫，直至完成一循環(huán)截割。煤軟時可一次切割夠深，煤硬時，可分兩刀切割，切割深度司機可根據(jù)現(xiàn)場情況靈活掌握。EBZ-100和EBZ-135、EBZ-160、EBZ-200型縱軸式掘進機不受此限制可直接鉆進切割。

3.3 半煤巖掘進機截割方法

半煤巖工作面先割軟后割硬，先掏槽后割底，在煤巖分界線的煤側(cè)鉆進開切，沿線掏槽。

3.3.1 半煤巖(破底板巖石掘進)

當巖石在巷道的下部時，可由煤側(cè)截割，輕輕向下水平掃底，掃清后，掘進機可向前推進一個階段，完成一棚距后打柱窩。如掘進機需要上爬時可將機器后退3-5m左右，鋪好0.2×0.2×1m的道板，機器就可以很快抬起，這樣使機器穩(wěn)定性好，截割頭平行緩慢接觸巖層，使巖石松動，連割帶掛，截割速度快，機器穩(wěn)定性好。

當巷道斷面內(nèi)煤巖分界線右側(cè)高于左側(cè)時，不要全斷面掃底，而是應(yīng)先掃右?guī)偷?，右?guī)偷椎膶挾葢?yīng)比掘進機大鏟的寬度稍寬一些，目的是把掘進機大鏟鑲在右?guī)偷咨?，截割時控制掘進機不往左幫滑移，同時，切割頭橫向掃底時輕刀向右截割，重刀向左截割掃底，減少因掘進機側(cè)滑移而影響截割速度。如圖1-a所示。

當巷道斷面內(nèi)煤巖分界線左側(cè)高于右側(cè)時，則反之先掃左幫底，把掘進機大鏟鑲在左幫底上，切割時控制掘進機不往右?guī)突啤Ｈ鐖D1-b所示。

圖1

3.3.2半煤巖(破頂板巖石掘進)

如果巖石位于斷面上方，可先割底煤掏槽，掃底打柱窩。然后再割頂部巖石，如巖石較軟時，可兩刀切割夠深，如巖石硬時可切割三刀，如巖石硬度超過掘進機設(shè)計的硬度時(f≥6)，可采取放震動炮的方法進行破巖工作。如圖2所示。

圖2 半煤巖破頂板巖石

3.3.3 半煤巖(中間夾矸石掘進)

掘進工作面遇有夾石時，應(yīng)根據(jù)夾石軟硬程度和厚度分別處理。

1)一般較軟的夾石，可以采用正常方法與煤層同時截割。

圖3

2)對稍硬的夾石，先在夾石下的煤層里進行掏槽，然后用低速對夾石進行截割，由于夾石下有自由面，夾石容易崩落。如圖3-a所示。 3)對較硬的夾石(f≥6)，不能用截割頭進行截割時，宜在夾石周圍進行截割，使夾石墜落，然后處理大塊。如圖3-b所示。

4)對較硬的夾石(f≥6)，且厚度超過300mm時，必須打眼放震動炮(裝藥不超過3個藥卷)，然后再截割。

3.4 軟煤層快速掘進法

使用SPSS21.0軟件做統(tǒng)計學(xué)分析,數(shù)據(jù)錄用使用±s,結(jié)果采用t檢驗,P<0.05,代表組間差距顯著。

頂板軟而碎，容易掉落。在這種情況下，采取中間開切輕割上頂，掛下接頂煤，盡量減少對頂板的振動，防止頂板掉落造成頂不平或離層。然后刷幫來防止片幫，為了減少頂板暴露時間，將工作面分兩次截割，先截割工作面1/3的寬度后，再截割剩余的2/3寬度，其截割軌跡如圖4-a所示。

圖4

3.5 硬煤層快速掘進法

采取由下向上截割的方法，采用“一刀割”、“一刀清”的兩刀割煤法，即利于安全又方便支護，此截割方法，可實現(xiàn)掘錨一體化控制成本投入，如圖4-b 所示。

3.6 易片幫巷道快速掘進法

4.快速割煤方法合理切割的原則

1)利于頂板的控制和維護；

2)以較小的切割阻力鉆進和開切；

3)增加鉆進深度，減少切割頭的空程；

4)降低大塊率，以利裝載和運輸。

5.結(jié)論

在實際生產(chǎn)中，快速掘進法的使用增加了進尺速度，提高了生產(chǎn)效率，利于支護。同時降低了材料消耗，也提高了安全生產(chǎn)系數(shù)。從而達成了采掘的合理銜接。

[1]《綜掘機司機》中華人民共和國職業(yè)技能鑒定規(guī)范暨技能培訓(xùn)教材，煤炭工業(yè)出版社，1997年.

ZHANG Wen-shi, YANG Jin-xin

(Qianjiaying Coal Mining Branch, Kailuan (Group) Co. Ltd., Tangshan Hebei, 063301)

The speed of coal cutting of roadheader directly affects the advance of tunneling speed, the connection of driving and stoping, and even the whole company’s production. The rapid coal cutting method which can adapt to various coals (rocks) must be explored to reach the target of the rapid driving advance.

roadheader; rapid coal cutting method

2016-01-17

張文市(1964- )，男，開灤錢家營礦業(yè)分公司高級技師，從事掘進機操作與維修工作，全國煤炭行業(yè)技能大師，國家級張文市技能大師工作室領(lǐng)辦人。

TD263.3

A

1671-3974(2016)01-0044-03