掘進機在煤礦掘進中的有效利用

孫軍

（龍煤集團鶴崗分公司峻德煤礦，黑龍江 鶴崗 154111）

掘進機在煤礦掘進中的有效利用

孫軍

（龍煤集團鶴崗分公司峻德煤礦，黑龍江 鶴崗 154111）

掘進機在煤礦的使用，改變了煤礦傳統的掘進方式，提高了工作面的工作效率，質量、改善了工作環境，大幅度降低了勞動強度，解放了生產力。

掘進機；掘進機二運；工程質量；單進速度；經意效益

隨著煤礦科技的不斷發展，建設高產高效礦井的理念深入人心，掘進機在峻德煤礦廣泛應用，大幅度的提高了掘進隊的單進，解決了生產接續緊張的問題，已取得了顯著的經濟效益，有效地緩解了采掘接續緊張的局面。因此，進一步提高煤巷及半煤巖巷的綜掘機的利用率是我礦煤巷當前重要課題。

1 目前掘進機破煤機理與缺點

掘進機是掘進工作面綜合機械化掘進組成的一部分，綜合機械化掘進就是以掘進機、轉載機及可伸縮帶式輸送機配備作業線進行掘進作業。2010年5前，峻德礦掘進系統是以掘進機在場子頭施工，掘進機后跟40T溜子，40T溜子搭接三運皮帶，這種相對落后的運輸方式，此種運輸方式的缺點是：掘進機割煤前施工人員需先延40T溜子槽，每使用70米需爬溜子延皮帶，笨重的溜子及皮帶，即增加了勞動強度，又浪費了大量的時間。每月至少要預留出2至3天的爬溜子延皮帶時間，影響了單進速度。

隨著掘進生產工工藝的發展和改進，此運輸方式已經無法滿足生產連續性的需要，為此進行了如下掘進機配套使用的改進：

2 掘進機配套設備二運的初步使用：

為解決掘進施工時頻繁延溜子槽，我區使用了二運和龍門架，二運每節長3米，節與節之間使用連接銷連接，二運尾部與掘進機使用帶橫向和縱向的連接器連接。避免了掘進機左右擺動和施工正負坡時二運龍門架掉道的麻煩。

二運頭部使用龍門架支撐，龍門架下左右各兩個行走輪，在軌道上前后走動。為避免行走時龍門架掉道，在行走輪的輪上設計輪圓。

2.1 掘進機使用二運的優點：

⑴掘進速度較高、機體靈活，可掘各種形狀和斷面的巷道。⑵降低工人勞動強度提高效率。⑶掘進機二運能整體進退，便于裝運煤的連續。⑷減少延溜子的次數，增加一次延溜子長度，每天大班延一次溜子并且延接溜子可達到10米以上。

2.2 此種二運缺點：

⑴每70-80米撤一次溜子，抻一次皮帶，之后逐漸再延溜子，再撤溜子延皮帶，如此往復下去即。⑵延溜子撤溜子、延皮帶浪費大量的人力抬槽抬鏈和溜子大件。⑶浪費大量的時間，使生產達不到連續性。

2.3 掘進機械化裝備的選擇

掘進機在我礦的應用越來越廣，如何發揮掘進機性能，需考慮型號的選擇。設備的選擇亦須“因地制宜”,即設備所具有的功能與合適的、能讓這些功能充分發揮的條件相匹配。掘進機械化裝備的選擇可以從掘進巷道圍巖性質、斷面形狀等（如煤性、巷道斷面積、掘進長度、支護方式）以及配套關系兩方面來考慮。通常情況下我們以巖性、掘進長度和巷道斷面積作為設備選型的依據。

⑴按煤（硬度）性選擇

峻德煤礦煤層共計23層，現開采的煤層為3、9、17、21、22-1、23、27-1、28、30、33-1、35 等共計11個煤層（其它煤層在本區范圍內不可采）

按煤層硬度劃分 3、17、21、23、27-1、28 均為中硬普氏系數 F=3，9、30、33-1 均為硬煤普氏系數F=4；以EBJ-120（S1）中型懸臂式掘進機為例，該機經濟切割強度≤60MPa（60MPa相當于F=6）。

按煤（硬度）性選擇，我礦所開采的煤層均可適應綜掘機切割。

⑵按巷道長度選擇

現在煤礦開采及煤層防火技術不斷的提高，采區設計理念有所轉變，采區巷道盡可能布置在煤層中，并且加大走向長度。這就為使用掘進機提供條件。我礦煤巷掘進已進入二水平北部，二水平北部煤層比較穩定且走向較長（有的是兩個采區聯合布置，跨上山開采），很適合掘進機施工。尤其是我礦引進了綜合機械化開采技術及設備進行開采,綜合機械化采煤的發展勢必帶動煤巷掘進機械化的提高，采用綜合機械化掘進技術來保障綜采接續是必然的趨勢。

當巷道長度小于200米時，宜選擇普掘。

當巷道長度大于200米小于300米時，應考慮掘進機施工。

當巷道長度大于300米時，工期較緊應采用掘進機施工。

當巷道長度大于400米時，應采用掘進機施工。

由于掘進機的運輸、按裝需5--7天，時間較長，按裝時場子不能正常施工,但正常使用時掘進速度較快。所以當巷道長度較長，且工期要求較急時，掘進機應是比較好的選擇方案，而當巷道長度較短，且工期不十分苛求時，就可選擇比較經濟普掘方案。

⑶按巷道斷面積選擇

峻德煤礦回采掘進單一分層和一分層都采用錨網支護，錨網支護占回采掘進進尺的90%以上，錨網支護技術的應用有利于掘進機械化的發展，并給掘進機的使用提供足夠空間。我礦煤巷掘進斷面均在8m2以上，故按8m2以上考慮掘進機的選型依據。

掘進斷面積在8-12m2時，宜選擇以輕中型掘進機為主的綜掘作業線。石家莊煤機廠的EBZ-55輕型掘進機由于截割頭不能伸縮，截割高度有限只適合8-10m2，石家莊煤機廠的EBZ-120中型掘進機在二水平南三區17層回風道施工，斷面12m2采用順山直角梯形，下寬4.0m、中高3.0m、煤層傾角超過26時，使用石家莊煤機廠的EBZ-120中型掘進機時巷道斷面較大、可提高單位時間內的掘進速度,能夠滿足施工一次成巷。

掘進斷面積大于12m2時，考慮到切割圍巖的可能性，及掘進機的參數、性能，宜選擇以中重型掘進機為主的綜掘作業線。

3 掘進機切割速度與支護的時間比例

掘進二區9202隊，在二水平南三區12層回風巷施工使用EBJ-150（S1）中型懸臂式掘進機，斷面為12m2,每循環進刀0.7m，每循環切割時間為9分鐘，約合每米13分鐘，支護每片菱形網為1米、支護時間為40分鐘。切割時間占循環的1/4，支護時間占循環的3/4，將掘進機后撤3-5米再將錨桿機人工扛至工作面接設風、水管路后,才能啟動錨桿機打眼,安裝錨桿,工作面的錨桿打設完畢后,再將錨桿機扛出,風、水管路撤出,然后掘進機再開進工作面進行新一輪的循環作業。由此可見提高掘進速度就必須縮短支護時間，其一增加錨桿鉆機的臺數同時作業可相應縮短支護時間；其二如能解決支護與切割的同步作業，就可大大提高單位時間內的掘進速度。

4 今后工作的設想與展望

目前，峻德煤礦現使用的掘進機四臺，如何讓掘進機性能得到最大限度發揮，其一要提高素質、建立專業隊伍，加強維修、保養工作，要做到勤、細管理。其二條件允許時建立一個綜合隊，專門為綜掘隊服務負責按裝、撤出掘進機，來保證提高綜掘隊的開機率。掘進機施工如有條件可以在大巷、開門點處按裝，這需要在開拓設計上給予考慮。如沒有條件就得采用炮掘施工12－20米后進行按裝，施工60－80米后方能按裝可伸縮帶式輸送機達到正常發揮掘進機性能，所以成立綜合隊負責這些工作是有必要的。如有條件保證配備完好的5臺掘進機、4個綜掘隊、1個綜合隊，進行科學、合理的調配，保證4臺掘進機開機率并能正常發揮掘進機性能，1臺在備用面按裝或檢修,來保證接續能夠滿足生產需求。

近年來煤礦對煤巷機械化掘進速度的要求越來越高，要實現快速掘進，一方面發展大功率掘進機，一方面發展掘、錨、支一體化的綜掘機來完成掘、錨平行作業。掘錨機截割部在切割煤的同時機載上的錨桿機進行鉆孔、安裝錨桿，一排錨桿安裝完畢，機器前進進行下一環作業。國外主要采煤國家己廣泛采用掘、錨、支一體化的綜掘機，并取得良好的效益。加速發展掘進機械化--掘、錨、支一體化的綜掘機，是掘進機械化技術發展方向之一，前景廣闊。

[1]李鳳儀.巖體開挖與維護[M].北京：中國礦業大學出版社，2003.

[2]胡湘宏.巷道施工技術[M].北京：煤炭工業出版社，2005.

[3]徐永圻.煤礦開采學[M].北京：中國礦業大學出版社，1999.

TU94+3.3

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