綜掘機大坡度施工技術研究與應用

楊強

摘要：針對鮑店煤十采區(qū)3下煤第六個區(qū)段的103下06工作面切眼①煤層傾角達28°，遠遠超過了EBZ-160綜掘機的最大爬坡能力18°。采取增加絞車輔助牽引綜掘機退機等技術措施，實現綜掘機大坡度正常掘進，大大提高掘進效率，探索出一套綜掘機大坡度正常掘進切實可行的方法。

關鍵詞：大坡度;綜掘機退機;輔助牽引力;減少退機頻次

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斷層向東至設計切眼①，煤層傾角預計15～28°，設計切眼①煤層傾角最大，預計為28°，將對切眼掘進、支護、排水等工作造成很大困難;運輸順槽側切眼①西44m處，是整個工作面的最低點。切眼①位于裂隙發(fā)育帶，掘進過程中淋水較大。

103下06順槽、切眼施工采用EBZ160綜掘機截割，采用SSJ-150型膠帶輸送機及SGB-620/40T型刮板輸送機運煤矸。鏟板耙裝切割下的煤至掘進機第一運輸機，經過掘進機第二運輸機，運至后面配套的SGB-620/40T型刮板輸送機或SSJ-150型可伸縮膠帶輸送機（切眼刷大時，EBZ160綜掘機鏟板耙裝切割下的煤至掘進機第一運輸機，經過滑行，落至SGB-620/40T型刮板輸送機）。

二、可行性研究與問題分析

采用EBZ160掘進機由切眼上頭向下頭下山掘進：

EBZ160掘進機適用于18°以下的巷道上山掘進，在掘進過程中如果坡度大于18°，上山時爬坡及下山時退機都很困難。

由于坡度大，綜掘機履帶與巷道底板摩擦力小并且綜掘機自身重力向下的分力也就較大，導致綜掘機爬坡時，履帶打滑或開不動，綜掘機自身動力及爬坡設計解決不了這個問題。依據現實地質條件及設備狀況，需要解決一下技術問題：

1.下山掘進機進退需要依賴輔助“牽引力”，讓綜掘機在大坡度上“進退自如”;

2.巷道坡度大于23度，掘進機向前傾斜度大，油箱透氣孔漏油，造成掘進機油箱油位低，掘進機后退操作時油管吸空，無動力;

3.巷道坡度大于18度，綜掘機第二輸送機運煤時，煤與皮帶間摩擦力小，造成煤在皮帶上打滑運不上去。

4.解決綜掘機與牽引絞車運行協(xié)調一致，防止運行不協(xié)調、進退不一致造成牽引絞車繩受力異常斷繩等問題。

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

6.綜掘機退機是生產的重點環(huán)節(jié)，也是安全管理的重點，需要減少掘進時的退機頻次。

7.減少使用刮板輸送機運煤受積水（或淋水）影響。①巷道淋水較大，積存到刮板輸送機內，無法有效排出;②巷道坡度大，必須用刮板輸送機進行運輸，淋水大，出煤量小，無法將水吸收，形成水煤，刮板輸送機無法運輸水煤，出煤困難;③水煤容易積聚的機尾，將機尾淤塞，影響刮板的正常運行，且機尾積聚煤多，需人工清理，又浪費人力。

只要解決上面問題，綜掘機大坡度施工問題就能得到較好的解決。

三、技術原理及技術改進措施

1.大功率雙速絞車輔助牽引綜掘機退機，在切眼上頭安裝無錫南泉礦山設備有限公司生產的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，嚴格使用慢速。

采用大功率雙速絞車及動滑輪組合裝置輔助牽引綜掘機后退（雙速絞車配備大繩徑絞車繩、專用繩卡，動滑輪組及導向輪均在原來的固定基礎上進一步采取加固措施，具體施工方法見圖1工作原理如圖示一。

2.將掘進機的油箱原透氣口堵住，另外再接一個油管代替原透氣孔，油管位置較高，確保整個油箱油位高，油管正常吸油，保證掘進機后退時動力正常。

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

4.信號聯(lián)系不準確，造成絞車司機與掘進機司機不能夠同步作業(yè)，配合不協(xié)調。安裝便于絞車司機與掘進機司機聯(lián)系的組合電鈴，有專人指揮，利用組合鈴指揮掘進機司機與絞車司機同步操作。綜掘機前進時，及時松繩，綜掘機停止時，準確剎閘，穩(wěn)定綜掘機，防止下滑。綜掘機后退時，及時施力拉綜掘機，達到雙速絞車輔助牽引力與綜掘機動力“融為一體”，協(xié)調一致，“難分”彼此。

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

雙速絞車與綜掘機距離近時，輔助牽引絞車鋼絲繩與綜掘機用直徑31mm鋼絲繩連接，鋼絲繩纏繞三圈，采用插接或使用標準繩卡三付固定。雙速絞車與綜掘機距離較遠時，可增加動滑輪，綜掘機與動滑輪用直徑31mm鋼絲繩繞3圈連接，可采用插接或使用三付標準繩卡固定。

絞車繩端頭生根到巷幫上，通過絞車繩繞在滑輪上，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上所受拉力的一半，減少了因負荷大受力斷繩問題。

不再使用使用T40刮板輸送機鏈連接，避免連接強度不夠頻繁出現斷繩現象。

6.局部巷道坡度過大致使絞車牽引力無法達到綜掘機退機所需牽引力時，采用“臨時性更改幫部錨網支護流程”的方法：①掘進機進行截割工作后，將截割機頭收回頂住正迎頭煤壁;②伸出截割接頭，配合退掘進機，截割機頭無行程時，收回截割機頭，截割機頭落地，支起后支撐，做好掘進機防滑工作;③敲幫問頂后，使用前探梁對迎頭空頂進行支護，懸掛迎頭護網;④對頂板進行支護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網并固定牢靠防止折幫傷人;⑤掘進機過后，立即補打幫部第三根錨桿。

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“臨時性更改幫部錨網支護流程”法。

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

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

②在機尾下挖出一條水溝引到排水硐室，淋水直接流到排水硐室，不會積存;

③將變坡點處溜槽墊起順平，這樣變坡點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、實際應用效果

切眼大坡度下山掘進過程中減少了最浪費時間并最為困難的退掘進機環(huán)節(jié)，大大節(jié)省了掘進循環(huán)的時間，加快了掘進速度，提高施工安全性，提高掘進機開機率，取得較高安全效益。

通過以上措施的實施，103下06切眼班掘進進尺4-5排，班平均進尺4.2m，比技術改進前提高180%，創(chuàng)造可觀經濟效益。

五、該改進技術推廣應用

通過大坡度綜掘施工技術改進，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提供了可靠的依據為提高單進，提高掘進機開機率，加快機掘進尺，取得較高安全經濟效益。保證我礦正常接替解決了現實的問題，極具推廣價值。

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