綜掘巷道掘進機直角轉向施工技術改進

蔣恩龍，李開學

（1.重慶能投渝新能源公司打通一礦，重慶 401445；2.重慶工程職業技術學院，重慶 402260）

掘進機作為一種全煤或半煤巖巷道快速掘進設備，在打通一礦已得到廣泛的應用。但常面臨掘進機由采煤工作面順槽轉入切割巷，或由切割巷轉入順槽的直角轉向施工的情況。改進前，因掘進機直角轉向受工藝復雜、行進困難、運輸不便等因素影響，掘進施工進度慢，影響采掘的正常接替。本文針對此問題，通過掘進機直角轉向施工技術進行改進，縮減掘進機直角轉向施工工期，提高了掘進效率，有效解決迫切需要解決的問題。

1 現狀分析

1.1 施工巷道與設備

打通一礦的綜合機械化掘進巷道均為回采巷道。由于采用傾斜長壁式采煤法，順槽巷道沿煤層傾斜方向掘進，傾角 6～12°，斷面積在 10～12 m2，形狀為拱型，巷高 3 m，巷寬3.6～3.8 m，支護方式為錨網梁支護，掘進機型號為EBZ-132或EBZ-135。

1.2 直角轉向的不足

當順槽掘進至切割巷開口點時，再向與其呈90°的方向掘進切割巷。在掘進機直角轉向施工技術改進前均采用鉆爆法掘進，人工或者是耙巖機裝矸，礦車運輸。當切割巷施工30m距離后，再將掘進機駛入切割巷，安裝刮板輸送機與順槽巷道膠帶輸送機搭接以實現臨時的連續運輸；切割巷掘進到60m時，撤除刮板輸送機，安裝膠帶輸送機。這種方式主要存在以下問題：

（1）鉆爆法掘進施工進度慢，工序較多，循環時間長，循環進度低，只能采用人工或耙巖機裝矸，絞車牽引礦車運輸，出矸速度慢。

（2）在鉆爆法施工期間，為鋪設運輸軌道以及防止掘進機被崩落巖石擊壞，必須在巷道轉向處附近施工掘進機存放硐室。

（3）采用刮板輸送機實現臨時連續運輸，但需要頻繁安裝延伸溜槽和刮板鏈，輔助時間較長。

2 掘進機直角轉向施工技術改進

為提高掘進機直角轉向階段掘進效率，縮短施工工期，減少施工設備，依據打通一礦在掘進機使用方面的經驗，結合井下施工巷道條件，提出掘進機直角轉向施工技術改進方案。

2.1 提前刷擴巷寬，減小掘進機轉向時的尺寸，錨網索支護

（1）拆卸部分掘進機部件，調整掘進機轉向總體尺寸。在掘進機轉向前可先拆卸掉掘進機第二運輸部，大大減小掘進機轉向時的長度，以減小轉向時對交岔點巷道尺寸的要求。

（2）根據掘進機拆卸后的尺寸大小，在掘進機轉向前對順槽巷道的巷寬提前進行刷擴，使巷道寬度達到掘進機轉角要求。

（3）縮短支護時間，提高了掘進循環效率。為縮短切割后的支護時間，增加交岔點支護的強度，使用錨網索支護，將巷道因切割破煤開挖而引起的松動巖塊懸吊在松動區外完整堅固的巖體上，保持穩定。

2.2 掘進機施工，連續化運輸出矸

（1）加快出矸速度。掘進機在轉向切割巷施工時，盡量將順槽巷道的膠帶機尾延伸至掘進機一運機尾出矸；當順槽巷道的膠帶機尾不能延伸至掘進機一運機尾時，則采用加工的異形溜皮接矸至順槽巷道的膠帶機尾，進行矸石連續化運輸；當掘進機施工轉入切割巷后，安裝80T刮板輸送機進行矸石運輸連續化運輸；當掘進機施工切割巷30m后，安裝膠帶運輸機和掘進機二運進行矸石運輸連續化運輸。

（2）直角轉向掘進機施工。采用EBZ-135型掘進機截割，全斷面一次成型，施工進度較快。

3 應用案例分析

掘進機直角轉向施工優化方案首先在打通一礦W2708工作面應用，由W2708運輸巷西段直角轉向進入W2708S切割巷。W2708運輸巷西段為下山掘進巷道，坡度8°；W2708S切割巷道為水平巷道；支護方式均為錨網索支護。

3.1 工藝流程

施工W2708運輸巷西段掘進機轉角硐室→支護掘進機轉角硐室→采用掘進機轉直角施工W2708S切割巷道→安裝80T刮板輸送機→W2708S切割巷施工至轉點30 m時，安裝W2708S切割巷膠帶輸送機、掘進機二運。

3.2 施工工序

（1）刷擴巷道兩幫。W2708S切割巷從距轉點以東10m處，開始對巷道兩幫進行刷擴，左幫刷擴深度0.8m，右幫刷擴深度1.5m。巷道采用錨網梁索聯合支護，錨桿支護間排距800mm×800mm，錨索支護間距1400mm×1400mm。為掘進機轉直角創造空間和條件，便于掘進機轉直角。

（2）刷擴膠帶輸送機機頭硐室。采用掘進機繼續沿切割巷方向施工對切割巷東幫膠帶輸送機機頭硐室進行刷擴，刷擴深度1 m，采用錨網梁索聯合支護，錨桿支護間排距800mm×800mm錨索支護間距1400mm×1400mm。為膠帶輸送機安裝創造條件。

（3）撤出刮板輸送機，安裝膠帶輸送機。W2708S切割巷施工至30m時，撤出80T刮板輸送機，安裝膠帶輸送機和掘進機二運。至此，已為綜合機械化掘進創造了條件，掘進機直角轉向進入正常施工階段。

3.3 注意事項

（1）施工前必須嚴格進行掘進機直角轉向點的巷道尺寸設計，并為掘進機轉向保留一定的安全距離，巷道支護必須嚴格按照支護參數進行支護，錨索及時跟進掘進工作面。

（2）巷道寬度刷擴、支護完成后，先切割的膠帶輸送機機頭硐室，掘進機直接直角轉進入切割巷。

4 結語

（1）礦井半煤巖、煤巷掘進工程量大。掘進速度的快慢，直接影響礦井的采掘接續，掘進機直角轉角施工技術改進，有效提高快掘進速度，縮短了施工工期。

（2）因地制宜，選擇先進合理的掘進機械化設備，科學安排施工組織與工序，一次成巷，提高掘進效率。