礦用掘進機在巷道掘進中的應用

陳志強

（山西長平煤業有限責任公司， 山西 晉城 048000）

1 53083 巷概述

山西長平煤業有限責任公司53083 巷位于五盤區北翼，巷道北部為3 號掘進煤層，東部為五盤區北翼泄水巷，南部為五盤區大巷，西部5308 綜采工作面。

53083 巷設計長度為1 151 m，巷道為矩形斷面，斷面規格（寬×高）為5.4 m×4.1 m，巷道掘進煤層為3 號層，巷道無偽頂。直接頂主要以泥巖為主，平均厚度3.13 m，深灰色，厚層狀，均勻層理，見大量植物化石，巖芯破碎，普氏硬度f=3.53，抗壓強度35.41 MPa，抗剪強度0.84 MPa，屬中等穩定性頂板。老頂主要以砂質泥巖，平均厚度約5.68 m，深灰色，厚層狀，均勻層理，見大量不完整植物化石。普氏硬度f=4.9，抗壓強度48.79 MPa，抗剪強度1.81 MPa，屬中等穩定性頂板。

53083 巷從五盤區第二回風巷北幫，五盤區第二回風巷4 號聯絡橫川正對位置開口，以方位角29°53′31″掘進施工；掘進過程中施工3 個調車硐室，1 號調車硐室距離開口391.77 m，之后每隔340 m 分別施工2 號、3 號調車硐室。為了提高巷道掘進效率，巷道決定采用EBZ260 型掘進機掘進。

2 EBZ2150 型掘進機配套設備及技術參數

2.1 掘進機配套設備

掘進工作面通常使用的機電設備主要包括掘進機、轉載機、皮帶、錨桿機、氣動風鉆。掘進機及轉載機主要完成工作面的割煤、裝煤、運煤工序；皮帶主要將工作面的煤塊運送出去；錨桿機的作用是采用錨桿、錨索等支護設備對頂板進行支護；氣動風鉆的作用是采用錨桿對巷幫進行支護。

2.2 掘進主要技術參數

53083 巷采用的EBZ150 型掘進機主要技術參數如表1 所示。

表1 EBZ150 型掘進機主要技術參數表

3 EBZ150 型掘進機掘進工藝

掘進機的施工流程通常為：設備運行前的安全檢查→割煤→裝煤→安全檢查→臨時支護→永久支護→拉尾延伸皮帶輸送機。

3.1 割煤過程

1）先對工作面煤壁底部開始掏槽，然后從煤壁底中部進刀，通過操作掘進機進行橫向往復截割，然后按照自下而上的順序依次割煤，每次進刀的最大深度為0.5 m，掉落的煤塊通過星形輪進行裝煤，皮帶側的煤塊主要是工作人員進行清理。

2）掘進機要按照地測科前期標定的中線推進，具體的操作程序為：閉合掘進機電磁箱的開關隔離、將掘進機閉鎖打開、鳴笛預警、啟動電機、啟動運輸機、將掘進機截割部的閉鎖打開、鳴笛預警、截割電機啟動，停機時的順序與以上相反。

3）將掘進機開至巷道中部位置，并將掘進機鏟板放下，操控掘進機前進直至切割頭與煤壁接觸，將掘進機的供水系統打開，同時操控掘進機手柄將截割頭鉆入掘進工作面煤壁底中部，通常進刀的深度最大不得超過0.5 m，進刀深度可以根據煤層的厚度具體決定，截割頭按照自左向右、自下向上的順序開始割煤。

4）當巷道的規格達到設計要求的斷面尺寸后，按照中線成巷的原則將巷幫割齊割平，避免工作面底板出現不平的情況，當所有割煤工作全部完成后，將掘進機的切割頭著地，并使用防護罩將切割頭罩住，避免設備對人員造成傷害，同時掘進機的供水系統關閉，并斷開掘進機電源。

3.2 裝煤過程

該過程主要使用轉載機對煤塊進行裝載，并通過運輸機運出巷道，煤塊經溜煤眼掉入巷道主運輸皮帶，最終將煤塊運輸出地面。

3.3 安全檢查

該工序主要是對巷道內的頂板、煤壁及機電設備進行全面檢查，按照“敲幫問頂”制度對頂板進行檢查，如發現頂板及煤壁有片幫、空頂、破碎等情況時要及時進行支護，對頂板進行檢查時至少要安排兩名工作人員，所有工作均必須在掩護梁的支撐下進行，并保持退路暢通。管理人員及班組長不得在隱患未處理完之前離場，隱患處理期間周圍不得站人。

3.4 臨時支護

掘進工作面臨時支護主要是采用機載前探進行支護。當掘進機推進一個循環進尺后，通過操作升起機載前探支護，并確保前探支護與頂板接觸嚴密，掘進工作面煤壁距前探梁前端最大距離為0.2 m。如前探支護與頂板無法接觸后，要及時采取其他措施對頂板進行支護。

3.5 拉尾延伸帶式輸送機

拉緊車松繩→退掘進機→掛拉尾繩→拉皮帶尾→上皮帶H 架及中間部分→緊拉緊車→固定及調試皮帶尾→運轉。施工過程要注意以下事項：

3.5.1 拉尾注意事項

1）施工開始后要開啟設備的聲光報警裝置，如聲光報警裝置失效后采用電話進行交流。在進行拉尾作業時，周圍6 m 的范圍內禁止其他作業，避免拉尾繩將周圍工作人員帶倒。

2）為了避免將皮帶尾拉偏，作業時必須確保拉尾繩繩套掛牢機組及皮帶尾；當拉尾工作完成后要安排專人對滑道底掉落的煤塊進行清理，避免皮帶被滑道底的煤塊板卡，造成皮帶撕裂。

3）拉尾工作完成后為了確保皮帶正常運轉及正常割煤，務必要固定好皮帶尾。在進行機組拉尾作業時，轉載機周圍及鏟板前后嚴禁行人通過，避免發生意外。

3.5.2 延伸皮帶注意事項

1）在進行延伸皮帶作業前，要確保皮帶機電機處于斷電狀態，并在皮帶電機的驅動開關上懸掛“有人工作、禁止合閘”停電牌。

2）按照巷道的設計高度，安排工作人員對機尾部前后段的浮煤進行清理；遠程指揮可以通過安裝在機頭、機尾的電鈴來指揮。

3）通過在皮帶架兩側安裝鋼梁來提高皮帶架的穩定性，在安裝皮帶架及機尾時要嚴格以皮帶中心線為準線，以避免皮帶發生跑偏。

4 結論

長平煤礦53083 巷采用綜合機械化掘進后，平均單進水平為8.9 m/d，每班配備人員8 人即可，不僅大大提高了巷道掘進速度，降低了掘進巷道勞動作業強度，而且安全系數得到了有效提升，巷道成型率提高至95%以上，取得了顯著的應用成效。