煤巷綜掘機快速掘進技術探討

【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。本文通過對北聯電高頭窯煤礦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，為實現煤巷及半煤巖巷道快速掘進提供了一定的參考。

【關鍵詞】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備的現代化程度，而且與每個生產工序緊密相連。據測算，一般情況下一個循環中支護時間占總時間的50%—60%，切割占20%—30%，系統的故障占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，為大部分可采的穩定煤層，煤層頂板主要為砂質泥巖、細粒砂巖，抗壓強度8.6—19.1，綜合分析井田地質構造簡單。

②、水文地質情況，井田內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，充分發揮綜掘效能，達到安全掘進的目的，根據《煤礦安全規程》，結合業務要求，下發了綜掘技術管理規范。通過優化勞動組織，成立掘進準備維修專業化隊伍，在保證安全的盡量安排平行作業，配套完整的綜掘工作面后部運輸系統，提高施工效率，加強設備的保養管理，搞好安全技術培訓，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，提高循環率。一般施工工序為錨網索+梯子梁支護，具體錨網支護為：安全檢查—掘進機掘進—安全檢查—臨時支護—打頂部錨桿—鋪設金屬網梯子梁—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。在實際的現場操作中，不被傳統的工序所制約，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節時間，在安全的前提下，可以平行作業的盡量平行作業，提高循環率，提高每小班的掘進速度。

③綜掘機切割順序，傳統的切割順序一般為，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。改進技術后切割順序為當煤層傾角小于15°時，切割頭先在煤巖結合處的煤層一側開始掘進，沿煤層結合處煤線橫向切割，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，先在斷面內挖掘一個窩槽，控制好切割截深，在窩槽的開掘過程中，轉動著切割頭，依靠掘進機行走履帶向前移動，同時繼續地左右擺動完成掏槽動作，窩槽完成后，水平擺動轉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，繼續進行水平切割。重復以上動作，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，根據統計結果，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。可以看出，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計。

巷道掘進速度既受到自身裝備和作業規程的制約，又受到外部各種因素影響。根據S東201輔助運輸順槽掘進現場試驗結果，得出影響S東201輔助運輸順槽掘進速度的內部原因和外部原因，其內部原因包括管理問題、設備問題、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，關系圖如下：

內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（統計結果3個班為不正常交接）等方面的問題，內部因素已經降低到了最低限度。

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。

在內部原因中，從管理問題、設備問題、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、地質條件復雜等。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。經過試驗，討論，對現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，內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，這些終端因素構成S東201輔助運輸順槽快速掘進的影響因素，也是實現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。應加強管理，施工隊應加大獎罰力度，明確個人職責。同時加強突擊檢查力度。

②對于機械設備故障問題。機電隊組合人員，加強設備的檢修維護，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。縮短循環作業時間的關鍵在于：保障設備正常運轉，堅持正規循環。合理組織平行交叉作業，減少輔助工序的耗時。平行作業的主要內容有：機電維護和運料平行作業；綜掘機割煤和運渣平行作業；移皮帶和設備檢修平行作業。這些平行作業要求工人技術素質高和一工多能。