半煤巷綜掘機截割工藝優(yōu)化技術(shù)

摘要：隨著礦井機械化的發(fā)展，綜掘機掘進工藝開始廣泛應用。文章從項目背景、項目研究的主要內(nèi)容、項目研究的技術(shù)路線、項目研究的主要技術(shù)難點、項目研究的創(chuàng)新點等方式闡述了綜掘機掘進工藝的前景，描述了綜掘面，講解了綜掘機使用的要求，以此來提高經(jīng)濟效益。

關鍵詞：半煤巷；綜掘機；截割工藝；礦井機械化；煤礦開采 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD421 文章編號：1009-2374（2016）29-0135-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.29.062

1 概述

1.1 項目背景

隨著礦井機械化的發(fā)展，綜掘機掘進工藝的廣泛應用，為了提高掘進進度、工程質(zhì)量，加強設備維護保養(yǎng)，減少設備損壞，延長設備使用壽命，減少維護投資，降低因設備故障而造成的生產(chǎn)影響，需要通過優(yōu)化截割工藝來實現(xiàn)。

代池壩煤礦在3713、3916、3（13）43、5525、3961、3962半煤巷綜掘的施工過程中，實施全斷面綜掘截割，綜掘機消耗截齒量大，材料投入較多，綜掘機每掘進完1條巷道都要大修，維修費用高，并造成EBZ132綜掘機旋轉(zhuǎn)臺裂紋，先后更換2臺回轉(zhuǎn)臺、1臺伸縮部，經(jīng)常停機檢修，影響掘進進度，最高月進尺才180余米，同時半煤巷綜掘掘進出的煤炭質(zhì)量較差。針對這一情況，廣大工程技術(shù)人員多次深入現(xiàn)場收集相關數(shù)據(jù)，研究分析，經(jīng)過大家的共同努力制定出了一套切實可行、安全有效的綜掘截割方法，煤巷綜掘施工過程中，實施全斷面綜掘截割，綜掘機消耗截齒量大，材料投入較多，綜掘機每掘進完1條巷道都要大修，維修費用高，并造成EBZ132綜掘機旋轉(zhuǎn)臺裂紋，先后更換2臺回轉(zhuǎn)臺、1臺伸縮部，經(jīng)常停機檢修，影響掘進進度，最高月進尺才180余米，同時半煤巷綜掘掘進出的煤炭質(zhì)量較差。針對這一情況廣大工程技術(shù)人員多次深入現(xiàn)場收集相關數(shù)據(jù)，研究分析，經(jīng)過大家的共同努力制定出了一套切實可行、安全有效的綜掘截割方法，在3541、3544半煤巷試驗，取得了較好的效果，降低了綜掘機耗材，減少了影響，大幅度提高了煤質(zhì)，提高了綜掘進度，并為后綜掘作業(yè)奠定了堅實的基礎。

1.2 項目研究的技術(shù)路線

通過研究代池壩煤礦5#煤層的頂?shù)装寮懊簩拥馁x存情況，結(jié)合總結(jié)以往在13#、9#、7#煤層半煤巷綜掘的經(jīng)驗，查閱大量相關綜掘技術(shù)資料，分析研究其礦壓規(guī)律、圍巖性質(zhì)，為半煤巷綜掘機截割工藝的優(yōu)化提供理論依據(jù)；針對其頂、底板及煤層賦存情況，圍巖性質(zhì)，找出綜掘機截割煤層的合適速度，截割頭截齒角度與截齒合金頭的硬度系數(shù)，冷卻水噴霧量分析，底板巖層實施爆破，煤、矸分裝分運等，總結(jié)在綜掘中遇到的技術(shù)難題，并提出解決方法。

1.3 項目研究的創(chuàng)新點

1.3.1 煤層從下部以“Z”形向上部截割，充分利用煤層自重，在截割過程中煤層受震動，減小截割

阻力。

1.3.2 頂板巖層不截割，錨網(wǎng)支護，底板巖層實施爆破，避免綜掘機截割巖層磨損大，減少綜掘機震動，有利于煤炭和矸石分裝。

1.3.3 根據(jù)煤層軟硬的截割阻力大小、巷道坡度變化等及時調(diào)整截割快慢速度，避免截割電機過載、減少截齒損耗。

1.3.4 5#、13#煤層選擇菲利普斯90、凱藍莫特型90截齒合金頭，9#、7#煤層選擇必特克HMU135-25DN截齒合金頭。

1.3.5 煤、矸分裝分運提高煤炭質(zhì)量，減少資源浪費，提高效益。

2 綜掘面概述

3544運輸巷對應地面為代池壩井田的鐵匠梁和亂石窖。為山坡林地，無民房等建筑物，掘進對地面無影響。地面標高為+700～+990m，巷道標高為

+329.93～331.87m。

3544運輸巷位于304采區(qū)+320m三石門以東5#煤層中。上部3542工作面正在回采，西部的3543工作面未布置，東部無5#煤層工作面。

3 綜掘機使用的要求

第一，實施掘進截割操作的過程中，需全面結(jié)合巷道具體情況開展此項作業(yè)，其中包括跟巷道相關的斷面形狀及大小、圍巖情況、大小等各方面內(nèi)容。在日常實操時，需參考實情針對截割頭升降與左右擺動進行合理控制，旨在正確完成該項操作。

第二，通常而言，截割頭擺動截割作業(yè)開展所參照的程序為，若面對較破碎頂板，能夠基于超前支護或者是留頂煤等方式應用從上到下分段實施分割；若面對的是相對較為均勻且硬度中等的煤巖，則遵循從上到下分段擺動截割順序；若面對層節(jié)理發(fā)育軟煤，對應需遵守的截割順序是，在下部中心位置開鉆，隨后采取左右擺動及周邊刷幫措施。

第三，在實際截割進程當中，需盡可能規(guī)避讓截割頭在負荷狀態(tài)下實現(xiàn)啟動，堅決杜絕持續(xù)處于過負情況中完成運轉(zhuǎn)。若是截割頭位于最低位置進行工作的時候，不得做出抬起鏟板的操作，旨在有效規(guī)避鏟板跟割臂發(fā)生相撞，促發(fā)故障問題。

第四，相較掘進機自身所具備切割能力，若巖石硬度相對較大，則需及時停止掘進機的使用，同時運用放震動炮的相應手段展開掘進工作。

第五，全面結(jié)合煤層軟硬程度針對設備推進速度進行正確掌握，合理規(guī)避截電機過載等情況的不斷發(fā)生。

第六，若是由于存在有過大落煤量導致過載情況行為，要求司機必須將車實時停止，及時退出掘進機設備，并采取合理處理措施。

第七，唯有讓切割頭處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的時候，方能進行煤巖切換工作，不得讓切割頭在帶負荷狀態(tài)下實現(xiàn)啟動，實際的推進速度不能夠過快，堅決杜絕其在超負狀態(tài)下運行。

第八，要求司機注意不定期地實施清底與清理機體量兩側(cè)位置浮煤，在具體的掃地工作進行中，建議要一刀壓一刀，不得形成硬坎問題，目的在于預防在履帶前進的進程當中使之被墊得很高。

第九，對比機器龍門高度及寬度，若是煤巖已然超出，那么必須先行采取破碎措施之后方能進行裝運。

第十，若油缸處于終止位置的時候則需把手柄立刻放開，盡量規(guī)避溢流閥長期處于溢流狀態(tài)中，預防系統(tǒng)過熱問題出現(xiàn)。

第十一，在綜掘機向前實施掏槽行為的過程中，不能夠讓截割臂位于左右極限處。

第十二，堅決杜絕使轉(zhuǎn)載機以及裝載機、其他配套運輸設備在超負荷狀態(tài)下運行。

第十三，針對減速器以及電機等機械發(fā)生的壓力變化情況與所發(fā)出的聲響等實現(xiàn)重點關注，一旦壓力表指示存在問題則需及時采取有效的停機檢查措施。

第十四，當風量處于不足量狀態(tài)下，若未能配備齊全的除塵設施則不得實施作業(yè)任務。

第十五，在截割機完成持續(xù)作業(yè)之后，切忌將冷卻水即刻停掉，需冷卻一會電機之后再將水路關閉。

第十六，若是及時檢查發(fā)現(xiàn)了危險狀況，必須立即使用緊急停止開關將電源設施關閉，針對事故原因進行細化查明，采取針對性措施力求將故障排除，正常之后方可開機繼續(xù)運行。

第十七，嚴格要求綜掘司機必須落實執(zhí)行完善的交接班制度，在此注意，交接班工作應在崗位上開展。針對電纜是否存在有擠壓以及撞擊、漏電以及水淋等情況實施詳細全面的檢查工作，此外還需查看操作把手使用是否可靠靈活，每個部位對應油位油溫能否滿足規(guī)定要求，供電以及噴霧、供水以及冷卻等裝置與截齒完好性是否甚佳，跟設備相關的零部件是否具備有效性。

第十八，要求綜掘機必須進行前照明燈以及尾燈的正確配備，且保證其均能夠?qū)崿F(xiàn)正常照明行為，在兩側(cè)位置使用掘進機實施作業(yè)時，應進行防止人員進入的相關柵欄設施的合理設置，同時使得柵欄門相距巷道幫間隙不能夠超過300mm。

第十九，于綜掘機處安裝設置跟緊停按鈕相閉鎖的柵欄設施，同時需確保其能夠充分實現(xiàn)靈活操作，保障設備擁有良好安全可靠性。在綜掘機的日常運行中，其工作時應關閉柵欄門同時進行有效固定，不得讓人員進入到其中，若其工作停止，則可敞開柵欄門，并把閉鎖按鈕頂緊。

第二十，若綜掘機實施前進或者是后退操作的時候，必須要將警報提前發(fā)出，唯有保障截割臂周邊以及鏟板前方、橋式皮帶機尾部前后5m范圍之內(nèi)沒有人的時候，才能夠?qū)⒕C掘機開動，再讓其工作運行。

第二十一，開展綜掘機作業(yè)的過程中，需基于內(nèi)外噴霧措施應用滿足降塵目標，在此應注意的是，外噴霧水壓需控制在≥1.5MPa范圍內(nèi)，內(nèi)噴霧水壓需控制在≥3MPa范圍內(nèi)。

第二十二，在綜掘機司機已經(jīng)開機之后，不得讓其脫離崗位，同時需配備專員進行監(jiān)護，旨在保障機器安全運行。在實際的操作過程中，要求司機必須將精力集中在一起，精心實施操作，并就位于開機地附近的巷道圍巖支護以及綜掘機、迎頭頂/幫等實際運行狀況隨時展開觀察，一旦找出不安全因素需及時采取停電及停機措施進行處理，保障一切安全之后才能開始工作。

第二十三，綜掘機開展截割工作的時候，要求人員不得出現(xiàn)在截割臂以及產(chǎn)板前方等位置處。在實現(xiàn)停機以后，一定要讓扒裝系統(tǒng)與截割滾筒運行停止，且滾筒向一邊擺放并下落至底板時，將保護罩覆于滾筒蓋上，而后方可允許人員進入實施作業(yè)。

第二十四，在綜掘機完成一個循環(huán)截割操作之后，必須讓機器退出磧頭3m，待炮頭落地之后，才能夠讓人員進入實施支護作業(yè)。

第二十五，若綜掘機工作停止或者是處于檢修狀態(tài)、進行截齒更換、實現(xiàn)交接班等時，必須要將綜掘機上全部隔離開關及時斷開，與此同時，要將綜掘機供電電源實時切斷。

第二十六，一旦綜掘機工作停止，要求截割頭必須要實現(xiàn)落地；針對耙爪和鏟煤板等各個部位進行檢修并需要把截割頭升起的時候，需使之升至適合高度之后，運用不低于6cm的繩套吊起截割頭，并在頂板錨索位置進行繩套連接，其下方對應位置堅決不得站人，綜掘機停電以及停機、閉鎖，均需全面保障安全檢修工作可靠實施。

第二十七，維修綜掘機的時候，進行易損件更換的時候應首先使用洗油進行清洗，而后基于壓風使之被吹干再完成裝入，需確保均勻緊固，預防因為不均勻緊固導致偏斜行為的出現(xiàn)。除此之外，維修過程中應保障工具、備件以及備品、相關圖紙及資料等完整齊全。

4 結(jié)語

第一，采用“半煤巷綜掘機截割工藝的優(yōu)化”方法前，綜掘機截割巖層，雖綜掘機的內(nèi)、外噴霧都投入使用，但仍有截割火星出現(xiàn)，粉塵較大。采用“半煤巷綜掘機截割工藝的優(yōu)化”方法后，根據(jù)煤層硬度調(diào)整截割速度，實施巖層爆破，消除了火星，降低了粉塵，有利于瓦斯管理和工人健康。

第二，半煤巷綜掘機截割工藝優(yōu)化后降低設備部件故障率和損壞，減少材料消耗，每掘600m巷道可節(jié)資約10萬元。

第三，提高了煤質(zhì)，每掘600m巷道可增資約15萬元。

第四，減少了更換截齒和設備故障的檢修時間，提高了工效，加快了綜掘進度。

作者簡介：杜洪斌（1968-），四川鹽亭人，四川省廣旺能源發(fā)展（集團）有限責任公司代池壩煤礦機電副總工程師，機電工程師，研究方向：煤礦機電技術(shù)管理。

（責任編輯：秦遜玉）