綜掘機(jī)大坡度施工技術(shù)研究與應(yīng)用

楊強(qiáng)

摘要：針對鮑店煤十采區(qū)3下煤第六個(gè)區(qū)段的103下06工作面切眼①煤層傾角達(dá)28°，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了EBZ-160綜掘機(jī)的最大爬坡能力18°。采取增加絞車輔助牽引綜掘機(jī)退機(jī)等技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)綜掘機(jī)大坡度正常掘進(jìn)，大大提高掘進(jìn)效率，探索出一套綜掘機(jī)大坡度正常掘進(jìn)切實(shí)可行的方法。

關(guān)鍵詞：大坡度;綜掘機(jī)退機(jī);輔助牽引力;減少退機(jī)頻次

一、概況

鮑店煤礦103下06工作面位于十采區(qū)南部，是十采區(qū)3下煤第六個(gè)區(qū)段的工作面，三下煤平均厚3.3m。該工作面位于兗州向斜的南翼（靠近向斜的軸部），總體趨勢受兗州向斜控制，總體呈南高北低、西高東低，順槽東部，煤層傾角變化較大，為8～28°，平均17°，X-F31斷層向東至設(shè)計(jì)切眼①，煤層傾角預(yù)計(jì)15～28°，設(shè)計(jì)切眼①煤層傾角最大，預(yù)計(jì)為28°，將對切眼掘進(jìn)、支護(hù)、排水等工作造成很大困難;運(yùn)輸順槽側(cè)切眼①西44m處，是整個(gè)工作面的最低點(diǎn)。切眼①位于裂隙發(fā)育帶，掘進(jìn)過程中淋水較大。

103下06順槽、切眼施工采用EBZ160綜掘機(jī)截割，采用SSJ-150型膠帶輸送機(jī)及SGB-620/40T型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤矸。鏟板耙裝切割下的煤至掘進(jìn)機(jī)第一運(yùn)輸機(jī)，經(jīng)過掘進(jìn)機(jī)第二運(yùn)輸機(jī)，運(yùn)至后面配套的SGB-620/40T型刮板輸送機(jī)或SSJ-150型可伸縮膠帶輸送機(jī)（切眼刷大時(shí)，EBZ160綜掘機(jī)鏟板耙裝切割下的煤至掘進(jìn)機(jī)第一運(yùn)輸機(jī)，經(jīng)過滑行，落至SGB-620/40T型刮板輸送機(jī)）。

二、可行性研究與問題分析

采用EBZ160掘進(jìn)機(jī)由切眼上頭向下頭下山掘進(jìn)：

EBZ160掘進(jìn)機(jī)適用于18°以下的巷道上山掘進(jìn)，在掘進(jìn)過程中如果坡度大于18°，上山時(shí)爬坡及下山時(shí)退機(jī)都很困難。

由于坡度大，綜掘機(jī)履帶與巷道底板摩擦力小并且綜掘機(jī)自身重力向下的分力也就較大，導(dǎo)致綜掘機(jī)爬坡時(shí)，履帶打滑或開不動(dòng)，綜掘機(jī)自身動(dòng)力及爬坡設(shè)計(jì)解決不了這個(gè)問題。依據(jù)現(xiàn)實(shí)地質(zhì)條件及設(shè)備狀況，需要解決一下技術(shù)問題：

1.下山掘進(jìn)機(jī)進(jìn)退需要依賴輔助“牽引力”，讓綜掘機(jī)在大坡度上“進(jìn)退自如”;

2.巷道坡度大于23度，掘進(jìn)機(jī)向前傾斜度大，油箱透氣孔漏油，造成掘進(jìn)機(jī)油箱油位低，掘進(jìn)機(jī)后退操作時(shí)油管吸空，無動(dòng)力;

3.巷道坡度大于18度，綜掘機(jī)第二輸送機(jī)運(yùn)煤時(shí)，煤與皮帶間摩擦力小，造成煤在皮帶上打滑運(yùn)不上去。

4.解決綜掘機(jī)與牽引絞車運(yùn)行協(xié)調(diào)一致，防止運(yùn)行不協(xié)調(diào)、進(jìn)退不一致造成牽引絞車?yán)K受力異常斷繩等問題。

5.牽引綜掘機(jī)雙速絞車鋼絲繩易斷，是生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)，需要采取措施。

6.綜掘機(jī)退機(jī)是生產(chǎn)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，也是安全管理的重點(diǎn)，需要減少掘進(jìn)時(shí)的退機(jī)頻次。

7.減少使用刮板輸送機(jī)運(yùn)煤受積水（或淋水）影響。①巷道淋水較大，積存到刮板輸送機(jī)內(nèi)，無法有效排出;②巷道坡度大，必須用刮板輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸，淋水大，出煤量小，無法將水吸收，形成水煤，刮板輸送機(jī)無法運(yùn)輸水煤，出煤困難;③水煤容易積聚的機(jī)尾，將機(jī)尾淤塞，影響刮板的正常運(yùn)行，且機(jī)尾積聚煤多，需人工清理，又浪費(fèi)人力。

只要解決上面問題，綜掘機(jī)大坡度施工問題就能得到較好的解決。

三、技術(shù)原理及技術(shù)改進(jìn)措施

1.大功率雙速絞車輔助牽引綜掘機(jī)退機(jī)，在切眼上頭安裝無錫南泉礦山設(shè)備有限公司生產(chǎn)的JSDB-19雙速絞車一部，功率45kW，慢速牽引力320KN，鋼絲繩直徑φ31mm。鋼絲繩要完好，嚴(yán)格使用慢速。

采用大功率雙速絞車及動(dòng)滑輪組合裝置輔助牽引綜掘機(jī)后退（雙速絞車配備大繩徑絞車?yán)K、專用繩卡，動(dòng)滑輪組及導(dǎo)向輪均在原來的固定基礎(chǔ)上進(jìn)一步采取加固措施，具體施工方法見圖1工作原理如圖示一。

2.將掘進(jìn)機(jī)的油箱原透氣口堵住，另外再接一個(gè)油管代替原透氣孔，油管位置較高，確保整個(gè)油箱油位高，油管正常吸油，保證掘進(jìn)機(jī)后退時(shí)動(dòng)力正常。

3.綜掘機(jī)第二輸送機(jī)卸載部運(yùn)行在巷道底板的大滑輪，改為在刮板輸送機(jī)溜槽沿滾動(dòng)的小滑輪，降低卸載部的高度700mm，有效降低綜掘機(jī)第二輸送機(jī)坡度，同時(shí)采用“人”字型防滑皮帶，增加膠帶輸送機(jī)與煤之間的摩擦力。成功解決煤在綜掘機(jī)第二輸送機(jī)運(yùn)輸過程中的打滑問題。

4.信號(hào)聯(lián)系不準(zhǔn)確，造成絞車司機(jī)與掘進(jìn)機(jī)司機(jī)不能夠同步作業(yè)，配合不協(xié)調(diào)。安裝便于絞車司機(jī)與掘進(jìn)機(jī)司機(jī)聯(lián)系的組合電鈴，有專人指揮，利用組合鈴指揮掘進(jìn)機(jī)司機(jī)與絞車司機(jī)同步操作。綜掘機(jī)前進(jìn)時(shí)，及時(shí)松繩，綜掘機(jī)停止時(shí)，準(zhǔn)確剎閘，穩(wěn)定綜掘機(jī)，防止下滑。綜掘機(jī)后退時(shí)，及時(shí)施力拉綜掘機(jī)，達(dá)到雙速絞車輔助牽引力與綜掘機(jī)動(dòng)力“融為一體”，協(xié)調(diào)一致，“難分”彼此。

5.協(xié)調(diào)輔助牽引鋼絲繩與綜掘機(jī)同步運(yùn)行，減少異常受力;減少綜掘機(jī)與輔助牽引鋼絲繩連接固定的“薄弱環(huán)節(jié)”。

雙速絞車與綜掘機(jī)距離近時(shí)，輔助牽引絞車鋼絲繩與綜掘機(jī)用直徑31mm鋼絲繩連接，鋼絲繩纏繞三圈，采用插接或使用標(biāo)準(zhǔn)繩卡三付固定。雙速絞車與綜掘機(jī)距離較遠(yuǎn)時(shí)，可增加動(dòng)滑輪，綜掘機(jī)與動(dòng)滑輪用直徑31mm鋼絲繩繞3圈連接，可采用插接或使用三付標(biāo)準(zhǔn)繩卡固定。

絞車?yán)K端頭生根到巷幫上，通過絞車?yán)K繞在滑輪上，確保每股絞車鋼絲繩受力僅有絞車鋼絲繩直接固定到綜掘機(jī)上所受拉力的一半，減少了因負(fù)荷大受力斷繩問題。

不再使用使用T40刮板輸送機(jī)鏈連接，避免連接強(qiáng)度不夠頻繁出現(xiàn)斷繩現(xiàn)象。

6.局部巷道坡度過大致使絞車牽引力無法達(dá)到綜掘機(jī)退機(jī)所需牽引力時(shí)，采用“臨時(shí)性更改幫部錨網(wǎng)支護(hù)流程”的方法：①掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行截割工作后，將截割機(jī)頭收回頂住正迎頭煤壁;②伸出截割接頭，配合退掘進(jìn)機(jī)，截割機(jī)頭無行程時(shí)，收回截割機(jī)頭，截割機(jī)頭落地，支起后支撐，做好掘進(jìn)機(jī)防滑工作;③敲幫問頂后，使用前探梁對迎頭空頂進(jìn)行支護(hù)，懸掛迎頭護(hù)網(wǎng);④對頂板進(jìn)行支護(hù)后幫部施工肩窩往下第一、第二根錨桿，第三根錨桿（即底腳錨桿）暫不施工，施工完幫部第二根錨桿后懸掛幫部防護(hù)網(wǎng)并固定牢靠防止折幫傷人;⑤掘進(jìn)機(jī)過后，立即補(bǔ)打幫部第三根錨桿。

迎頭必須在確保幫部第三根錨桿位置無折幫隱患下，方可采用“臨時(shí)性更改幫部錨網(wǎng)支護(hù)流程”法。

7.完善排水系統(tǒng)，避免迎頭積水，刮板輸送機(jī)順直，避免局部度數(shù)大，煤在刮板槽內(nèi)打滑問題，給刮板輸送機(jī)搭設(shè)玻璃鋼瓦防水棚，遮蔽頂板淋水。

①將機(jī)尾用道板、木墊板墊起，淋水則順著巷道往下流，不會(huì)在刮板上積存，起到濾水的作用;

②在機(jī)尾下挖出一條水溝引到排水硐室，淋水直接流到排水硐室，不會(huì)積存;

③將變坡點(diǎn)處溜槽墊起順平，這樣變坡點(diǎn)處溜槽過渡更為平緩，減少刮板及刮板鏈的磨損，降低事故發(fā)生率。

四、實(shí)際應(yīng)用效果

切眼大坡度下山掘進(jìn)過程中減少了最浪費(fèi)時(shí)間并最為困難的退掘進(jìn)機(jī)環(huán)節(jié)，大大節(jié)省了掘進(jìn)循環(huán)的時(shí)間，加快了掘進(jìn)速度，提高施工安全性，提高掘進(jìn)機(jī)開機(jī)率，取得較高安全效益。

通過以上措施的實(shí)施，103下06切眼班掘進(jìn)進(jìn)尺4-5排，班平均進(jìn)尺4.2m，比技術(shù)改進(jìn)前提高180%，創(chuàng)造可觀經(jīng)濟(jì)效益。

五、該改進(jìn)技術(shù)推廣應(yīng)用

通過大坡度綜掘施工技術(shù)改進(jìn)，取得的效果極為明顯，未我礦以后的大坡度上山巷道的掘進(jìn)提供了可靠的依據(jù)為提高單進(jìn)，提高掘進(jìn)機(jī)開機(jī)率，加快機(jī)掘進(jìn)尺，取得較高安全經(jīng)濟(jì)效益。保證我礦正常接替解決了現(xiàn)實(shí)的問題，極具推廣價(jià)值。

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