綜掘機快速施工技術在煤礦巖巷工程中的應用

許家榮

（淮南礦業集團礦業工程分公司，安徽 淮南 232038）

1 綜掘機的施工原理

1.1 綜掘機組構成

目前在煤礦綜掘施工中廣泛采用的主要是懸臂式綜掘機，多為國內生產廠家三一重裝、佳木斯煤機廠、煤科院太原研究院等制造的EBZ系列掘進機。國產EBZ系列綜掘機成套設備主要由截割部、本體部、行走部、鏟板部、第二運輸機、后支撐和液壓系統、供水系統、電氣系統、除塵系統組成；是一種能實現調動行走→迎頭截割→裝載運輸→轉載煤(巖)，并可在切割頭部位實施噴霧除塵，頂部臨時支護的綜合機組。國產掘進機根據其截割電機功率大小分為煤巷、半煤巖掘進機和巖巷掘進機。

1.2 綜掘機工作原理

綜掘機通過行走部前后移動，或左右擺動懸臂式縱軸截割頭去截割迎頭巖(煤)體，切割的巖(煤)體落入下部綜掘機鏟板的收集頭上，收集頭上的圓盤耙手連續運轉，將巖(煤)耙裝到綜掘機內的鏈刮板運輸帶(第一運輸機)上，經隨機后的橋式皮帶轉載機(第二運輸機)再轉運到主膠帶輸送機或由礦車等運輸系統排到地面。

掘進機裝配液壓前探支架，能確保拱部初次支護作業安全；通過配置KCS-2OO/408型除塵風機，聯合截割頭上噴霧除塵系統能有效降低截割粉塵濃度，凈化作業環境。

2 綜掘機快速施工在煤礦巖巷工程中的技術措施

2.1 施工方法及掘進設備

施工方法：通常采用“三八制”作業方式，全斷面一次成巷，永久支護緊跟迎頭。

主要掘進設備：錨索機、EBZ-255/260型綜掘機、錨桿機、皮帶、40T刮板運輸機。

2.2 改變施工工藝 快速通過地質構造

綜掘機施工對層位的選擇非常重要，要根據地質資料及相鄰工作面掘進情況，準確預測地質構造的具體位置及方位。在揭露地質構造之前，研究過地質構造的措施及準備好相應的支護材料。縮小循環進尺，積極加強支護措施，保證巷道永久支護緊跟迎頭。并根據斷層的上下盤來判斷煤層的走向和缺失情況，根據綜掘機最大爬坡坡度，相應地改變巷道掘進坡度，達到既快速通過斷層破碎帶又不因為巷道坡度過大而影響后期采煤工作面推采。

在掘進迎頭揭露斷層或破碎帶后，立即組織地測部門到施工現場測繪地質構造的實際位置及方位，并判斷地質構造處巖石的硬度，若迎頭巖石硬度大于綜掘機截割能力時，必須立即停止綜掘機掘進，采用打眼放炮、綜掘機進行轉載的施工方法。

2.3 改變輔助運輸方式提高掘進迎頭效率

適合綜掘機施工的巷道長度一般在1000～2000m之間，由于掘進距離長，制約掘進效率的一個主要因素是運輸支護材料。按每班6個循環計算，運輸支護材料人員就需4人，造成迎頭占用輔助人員多，工人勞動強度大。在調研論證后，確定采用底皮帶運輸材料，即利用出矸皮帶的下皮帶將物料拉到皮帶尾，再人工運到迎頭。其工作原理是：首先改造H架，把H架托底皮帶的直托輥改為三連滑支撐，使底皮帶呈V形；二是在皮帶機頭以里20m處安裝放料臺，長度2m，在皮帶機尾前安裝卸料臺。

采用輔助運輸方式后，不僅解決了迎頭輔助運料困難、而且提高了效率，掘進速度得到明顯提高。

2.4 加強設備維修保養

必須嚴格按綜掘機廠家規定型號使用，嚴禁不同型號的油脂混用。

在現場施工中，必須建立專門油脂庫，將油脂庫建在進風流中頂板完整、無淋水、無煤粉顆粒掉落的巷道中，并經常沖刷巷道巖幫保證存放油脂地點空氣清潔干凈、無粉塵堆積；每次使用油脂時，必須將出油口四周用棉紗擦干凈，防止煤粉顆粒掉人油桶中，使用完畢后，必須用井下專用塑料薄膜將油桶蓋嚴；綜掘機上使用的不同類型油脂必須明確標志，抽取不同油脂時必須使用不同抽油器。

2.5 加強施工管理

（1）在現場拆裝綜掘機時，所有設備結合面必須做好詳細標記，內螺孔要用棉紗填好，柱塞等精密部件要進行包裝，防止運輸過程當中碰損。拆卸時，易損件要進行測繪，以便在修配時加工復制；重要結合面要刻記，為組裝提供方便。對液壓系統及配管部分要采取防塵措施，電氣部分要用塑料薄膜蓋好。

（2）在使用綜掘機進行截割煤層時，必須根據綜掘機使用說明書進行操作，嚴禁設備帶負荷啟動，設備不能在運行中改變其原有截割方向。另外根據實際使用情況，對綜掘機設備進行了改造，在綜掘機截割頭加上防護罩，在綜掘機停止使用時，必須使綜掘機截割頭落地，并落下防護罩。針對綜掘機截割過程中非司機側難以兼顧安全及施工質量，在綜掘機非司機側設專人監視截割過程中施工質量，并在綜掘機兩側根據廠家設置的閉鎖開關，自行設計裝備緊急閉鎖門，在截割過程中，如果施工人員進入綜掘機鏟板前方，必須首先打開閉鎖門，只要閉鎖門一打開，綜掘機的隔離開關即被關閉，該設施簡單可靠，能有效地防止人員在截割過程中進入掘進迎頭造成的突發事故。

3 綜掘機快速施工在煤礦巖巷工程中的進度保障措施

3.1 建立有效的管理制度

（1）明確責任目標并完善獎勵懲罰機制，層層落實責任，并做到一天一分析、一天一考核。

（2）采取循環時間控制法，執行節約獎勵、超出處罰的獎罰制度，科學合理的確定每循環作業時間，確保每天計劃循環目標的實現。

（3）根據循環作業時間，制定月進度計劃，并分解到若干個時間單元，實行獎懲制度，超計劃再作獎勵，達不到計劃則予以重罰。工序或日進尺發生滯后問題。及時分析原因、癥結，采取措施進行解決。

（4）做好工序管理及進度目標控制的預測工作。事先分析、判斷進度目標控制中可能會發生或出現的問題。事先采取措施、對策進行預防。將有關問題、困難解決在初始狀態，以確保進度目標的實現。

（5）充分發揮好施工現場管理人員的現場管理作用，加強對各施工環節、各施工工序之間的進度，控制及相互銜接工作時間控制。

（6）配備性能良好的施工機械設備。搞好設備的選型配套，確保機械設備的完好率和利用率，并盡量保留一定的備用量。

3.2 強化現場管理，確保各環節有序銜接

（1）每個生產班各設一名跟班機、電維修工，發現問題立即處理，提高有效作業時間。

（2）加強油脂管理，合格的油脂是保證綜掘機正常運轉的前提，對變質油脂立即更換。定期清理油箱、過濾器和液壓系統的污染物，油箱口應密封好。由專職機修人員每天清理掘進機衛生，定期對掘進機各部注油孔加油。以增加其潤滑性。

（3）每天的日常檢修維護是保障綜掘機正常運轉的重要舉措。專職機修人員每天要主動向司機及跟班維修工詢問綜掘機運行情況。有針對性的重點檢修。消除事故隱患，將事故控制在萌芽狀態。

（4）建立完善的綜掘機管理制度，掘進機司機和跟班維修工在生產結束后，認真填寫設備日志，并將當班設備運轉情況向接班司機交待清楚，存在問題共同處理，嚴禁設備帶故障運行，以保證綜掘機效能的發揮。

結語

巖巷綜掘技術涵蓋范圍較廣，雖然高瓦斯及煤與瓦斯突出礦井中的瓦斯對巖巷的影響較小，但對于地質情況復雜的礦井，其安全隱患不可小覷，只有使設計、施工、機電保障、降塵防護等得到有效的優化及統籌，才能實現安全快速掘進，使綜掘技術得到發展，提高掘進效率，為企業創造更高的效益。

[1]王百奎.使用EL-90型掘進機時采用混合式通風降塵的試驗[J].煤礦機電，1982(4)：30-33.

[2]馮琪.采用混合式通風技術降低綜掘工作面粉塵濃度[J].建井技術，2010，31(1)：16-18.