綜掘機拐彎施工工藝在切眼施工中的應用

徐建峰

（河南平寶煤業有限公司，河南 襄城 441000）

引言

隨著煤礦開采深度的不斷增加，采掘裝備水平的不斷提檔升級，掘進施工工藝及使用的裝備也開始朝向智能化、自動化的方向發展，在巷道開掘時，已經實現綜合機械化掘進，巷道拐彎掘進已基本實現了機械化，但是從整體的施工情況來看，在拐彎施工的過程中，整體的工藝較為復雜，需要考慮的內容也相對較多。圖1 是某巷道采取的拐彎掘進，從施工情況來看，需要綜合考慮多方面因素，加大設計投入，注重施工環節把控，更好提升施工質量。

一、工程概況

河南平寶煤業有限公司己15-12100 風巷位于己15-17 煤層，從設計情況來看，開切眼方位角為90°，長度為260m。

從巷道斷面來看，1-1 開切眼巷道的形狀為矩形，高×寬為2.6m×4.0m。對于剝幫斷面形狀也是矩形，高×寬為2.6m×3.2m，在完成剝幫之后，形成的2-2 斷面為矩形，高×寬為2.6m×7.2m。對于3-3斷面，就是在完成剝幫之后的煤機硐室斷面的形狀設計為矩形，高×寬為2.6m×8.7m。從現場施工情況來看，在施工現場需要施工穩車硐室，設計參數為深×寬均為4m，斷面形狀設計為矩形。在進行硐室的施工時，需要和巷道的頂板、地板等持平。

二、施工工藝與方式方法

首先，在施工前，煤礦地測部門應當將開切眼位置的偏中線、腰線等數據全部給出，在施工過程中，嚴格按照這些數據為基礎開展施工[1]。圖2 為巷道拐彎最小曲率計算示意圖。

其次，在施工的過程中，對現場的用電、機械、水及風等進行全面的檢查，確保達到質量規定要求，同時，技術人員將懸臂式掘進機、耙裝機等安全到位，將皮帶機和順槽中的皮帶搭接完成，形成一個完整的運煤系統。

第三，在巷道施工之前，應當確保巷道內通風正常，在開工之前，技術人員應當從外到內對施工點15m 范圍內的支護情況進行全面檢查，若發現了支護失效的問題，則應當及時進行整改，全面保證安全之后，才能進行掘進施工[2]。

第四，在正常掘進情況下，巷道沿著煤層地板掘進，選擇使用懸臂式掘進機進行落煤、出煤。在進行本次切眼施工時，設計采用“導硐掘進、剝幫成型”的方式進行分次成巷施工。技術人員首先施工切眼導硐，在導硐完成施工后，在以導硐為基礎，開展剝幫施工，在進行剝幫施工時，仍舊采取由西向東的方向進行施工。在導硐施工到規定的位置之后，將掘進機回撤回來，并拆除導硐中的皮帶機。同時，技術人員在切眼進行回剝時，將耙裝機安裝到位，配合掘進機開展接力出煤，對整個切眼進行剝幫施工。隨著剝幫施工長度的不斷增加，在達到了可以安裝皮帶機的產固定后，技術人員將耙裝機全部回撤，然后安裝皮帶機，并組裝掘進機，從而形成完整的煤流系統，選擇使用掘進機進行剝幫直到設計規定的位置。這里需要注意的是，在剝幫施工之前，技術人員應當確保兩列工字鋼棚超前剝幫迎頭6m[3]。

第五，對采煤機硐室進行施工。技術人員應當根據設計位置將采煤機硐室位置全面預留出來，隨著剝幫迎頭不斷向前推進，在超過煤機硐室開門口4m 之后，后退掘進機截割煤機硐室4m 并進行支護，然后截割剝幫迎頭4m，再后退掘進機截割煤機硐室4m并進行支護。技術人員重復上述操作，直到將煤機硐室截割出設計尺寸。技術人員在將煤機硐室全面完成施工之后，需要在門口及時架設工字鋼棚，主要目的是全面加強對硐室的支護。技術人員在煤機硐室中對鋼筋梯層進行布置時，朝著東西向進行布置[4]。

第六，在進行本次掘進施工時，設計采用“三八制”作業方式，選擇使用懸臂式掘進機進行拘謹施工，在每班生產時，組織兩個正規生產作業，設計每次循環的進尺數量為2m，每天達到了的循環進尺12m，在早班完成截割之后，技術人員進行檢修。在掘進的過程中，對巷道的兩幫和底角不進行支護，在掘進迎頭超過了支護位置8m 之后，技術人員及時進行兩幫和兩底角的支護。

第七，具體工藝流程。在本次施工時，技術人員設計采用懸臂式掘進機對煤層進行切割，通過掘進機靶裝系統及運輸機完成運輸。在進行運輸、截割的過程中，需要準備好支護所用材料，在完成了掘進循環之后，技術人員需要對掘進工作面進行臨時支護，并采取針對性的加固措施，之后技術人員從巷道頂板中間開始朝向兩幫進行錨桿支護，形成巷道永久支護。

第八，為了提升現場施工實效，技術人員在剝幫時，設計采用全斷面掘進留浮煤的方式進行施工，規定留有0.7m 左右的浮煤，主要是為了在對頂板進行支護時，確保人員安全，留設的長度，距離迎頭在20m的范圍內。

第九，在施工過程中，對出現的煤巖松軟問題，特別是在巷道三岔口及將斷層揭露的位置，對巷道進行掘進時，技術人員應當將截割的深度控制在0.8m。從本次施工情況來看，工作面切眼煤層直接頂板的巖性為泥巖，老頂的巖性為粉砂巖，老底的巖性為粉砂巖，直接底的巖性為泥巖[5]。

三、本次施工中存在的問題及經濟技術對比分析

首先，在巷道切巷施工的過程中，因為沒有將綜掘機中的轉載機及時拆除，導致在掘進的過程中出現了轉載機轉臺扭曲變形的問題，因此，在今后的施工過程中，對拐彎作業已經切割3m 后，技術人員應當及時將轉載機拆除，從而更好保證施工的安全性。

其次，在進行拐彎施工時，因為綜掘機之后的浮渣不能得到及時有效的清除，導致巷道高度不能滿足需求，出現了綜掘機臥底不夠的問題，因此，在進行施工的過程中，技術人員應當在綜掘機拐彎過程中，對切巷溜子中的浮渣做到全面及時的處理，從而更好確保施工的正常開展。

第三，選擇使用掘進機直接拐彎的方式，相對于傳統的炮掘拐彎，有效降低了工人勞動的強度，對于施工環節也得到了有效簡化，施工環節安全性也得到了明顯提升，特別是炮采對整個施工帶來的不利影響降低到了最低[6]。

此外，相對于同類條件，選擇使用掘進機進行拐彎，有效縮短了巷道拐彎所需要的施工公司，降低了直角拐彎對整個掘進工作帶來的負面影響。從本次施工實踐來看，寬度為7m 的切眼施工任務，若選擇使用炮掘的方式，需要消耗的時間為九天，而選擇使用綜掘機，消耗的時間僅僅四天，對于材料的消耗量也明顯的下降。

四、結束語

從本次綜掘機拐彎施工來看，通過己15-12100 風巷工作面切眼施工的過程中，使用綜掘機，有效減少了材料消耗，施工環節也得到了明顯優化，不僅有助于降低巷道拐彎施工中存在的各類問題，同時也較好提升了施工的安全性，工作面掘進的效率也得到了明顯的提高。但是從整體的施工情況來看，在很多環節還有著較大的提升空間，需要在今后的實踐中，全面總結提升，更好提升施工效果和質量。