東歡坨礦下山巖巷掘進機應(yīng)用與巷道施工

摘 要：快速、安全、高效地掘進巖石巷道是煤礦生產(chǎn)銜接的先決條件，對于下山掘進來說，提高掘進單進水平是一個值得研究的課題。下山掘進和平巷掘進相比，具有其獨特的復(fù)雜性和掘進施工難度。下山使用硬巖掘進機掘進與傳統(tǒng)的炮掘方式相比，在施工速度，經(jīng)營成本，以及安全管理等方面都有著明顯優(yōu)勢，同時達到下山巖巷快速掘進的目的，以保證礦井正常的銜接。本文談?wù)剸|歡坨礦下山巖巷掘進機的應(yīng)用情況與巷道施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：巖巷掘進機 應(yīng)用 巷道施工

中圖分類號：TD421.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0089-01

以往東歡坨礦硬巖掘進機主要應(yīng)用在平巷及上山進行掘進，而-950水平銜接工期緊，任務(wù)重，且下山距離長，為提高下山巖石巷道的掘進速度，保證礦井銜接，結(jié)合我公司實際情況，決定在2013年引進一臺下山巖巷掘進機在-950水平回風(fēng)下山進行試驗，目的是縮短循環(huán)時間，提高工作面單進水平與效率。采用掘進機進行下山施工勢在必行，但是在開灤還是首次，這不僅解決了東歡坨礦開拓工程滯后，生產(chǎn)區(qū)域銜接緊張的困境，也為掘進機施工下山做了有益的嘗試。

1 工程概況

-950水平南一采區(qū)回風(fēng)斜井布置在-690至-950水平，設(shè)計方位為N285°，共包括回風(fēng)斜井上部平石門、回風(fēng)斜井、回風(fēng)斜井下部平石門三部分，本規(guī)程只涉及回風(fēng)斜井上部平石門、回風(fēng)斜井兩部分的施工。回風(fēng)斜井上部平石門自-690南翼軌道大巷開口與-690南一采區(qū)回風(fēng)大巷貫通，回風(fēng)斜井自-690南一采區(qū)回風(fēng)大巷開口向-950水平施工，止于回風(fēng)斜井下部平石門。回風(fēng)斜井過F17斷層前全部沿煤11底板掘進，過F17斷層后層位為12-1煤層底板。中線控制巷道方向，巷道為16°30′的下山，半圓拱形斷面，上、下方均無采掘工程。此巷道主要作為-950水平南一采區(qū)的回風(fēng)斜巷。巷道主要采取錨網(wǎng)噴支護形式，頂板破碎及遇地質(zhì)變化時采取網(wǎng)架噴支護。

2 掘進機下山發(fā)展趨勢與施工技術(shù)關(guān)鍵

目前，國內(nèi)下山掘進施工廣泛采用光爆錨噴法，其施工水平及技術(shù)受多種因素制約。主要包括設(shè)備配置、施工組織管理水平以及爆破參數(shù)等三方面影響，三者之間相互聯(lián)系、相互制約。而下山掘進，耙矸出矸困難，不能與迎頭工作進行平行作業(yè)，更加使施工效率低下。所以下山巖巷掘進使用先進設(shè)備提高單進水平是一個必須解決的問題。特別是面對銜接工期緊，任務(wù)重，且下山距離長的工作面，采用掘進機進行下山施工勢在必行。

我公司在開灤成功使用了平巷硬巖掘進機、上山硬巖掘進機，并且都創(chuàng)出了集團公司最高紀(jì)錄，目前擁有平巷掘進機三臺，上山掘進機一臺，在硬巖掘進機掘進方面積累了很多施工經(jīng)驗，下山施工我們將積極探索，不斷改進完善，跟蹤記錄，分析總結(jié)，形成掘進機下山施工理論。

掘進機下山的使用問題，包括固定前移及后退。掘進機側(cè)支撐、油缸拉桿輔助固定、下山皮帶漲緊等特殊設(shè)備，較好地解決了難題。后路出巖，上山皮帶的使用，防止矸石滾落，同時皮帶延深固定等問題的研究，采用皮帶機尾錨桿固定，每隔50 m設(shè)置防滑裝置。除塵風(fēng)機的固定、前移及粉塵收集問題的研究與創(chuàng)新，采用機尾固定除塵風(fēng)機，可縮性螺旋風(fēng)筒配合掘進機前后移動，掘進機最前端加粉塵收集器的方法。排水的設(shè)計與研究，采用雙趟管路，雙趟電源的排水理念，并且采用無人值守的自動泵水裝置。勞動組織、施工工藝、循環(huán)時間的研究，根據(jù)以前經(jīng)驗，結(jié)合實際情況及時總結(jié)，并且制定切合實際的施工安排，提高效率。

3 下山巖巷掘進機具體做法

掘進機靠巷道一側(cè)布置，另一側(cè)布置運料軌道。掘進機后安設(shè)轉(zhuǎn)載機及皮帶，達到長距離不間斷快速運輸，大大加快了出巖的效率。掘進機需解決截割時的穩(wěn)定、固定及行走問題，皮帶機需解決延伸皮帶和與掘進機協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)問題。為此，我們建議并與廠家協(xié)商設(shè)計制造了掘進機側(cè)支撐、油缸拉桿輔助固定、下山皮帶漲緊等特殊設(shè)備，較好地解決了施工難題。

除塵也是一個比較困難的問題，本身下山坡度大，掘進機及轉(zhuǎn)載就很難固定防止下滑，但是除塵風(fēng)機及水箱又是另一個負擔(dān)，但是為了達到除塵效果，我們還需增加粉塵收集裝置，因此經(jīng)過研究我們決定改變平巷做法，除塵風(fēng)機固定在皮帶機尾，同時在巷道兩幫進行固定，使用可縮性螺旋風(fēng)筒調(diào)節(jié)距離，隨著延深皮帶一起前移除塵風(fēng)機，不但保證了除塵效果，還較好的減輕了掘進機的前移后退負重問題。

下山排水是一個不小的困難，我們決定制定詳細周密的排水設(shè)計，使用雙趟排水管路、雙趟電源，以保證排水的不間斷與備用，防止淹掌。同時按照設(shè)計每100 m設(shè)置大斷面轉(zhuǎn)水站，并且研究使用無人值守的自動泵水裝置，達到減人提效、保證泵水及時、減少斜巷行人、提高指數(shù)的目的。

合理安排作業(yè)循環(huán)和施工工序，合理安排勞動組織，確定掘進機每班截割進尺量，避免掘進機超強度工作，同時做好設(shè)備檢修和保養(yǎng)。并建立掘進機下山掘進技術(shù)檔案，記錄實際的地質(zhì)情況，記錄好不同地質(zhì)狀況下最佳的掘進參數(shù)。對掘進機下山施工的技術(shù)問題及解決方法進行歸納整理，對掘進機的一些操作方法進行文字建檔，便于歸納解決問題。

4 巷道施工

回風(fēng)斜井聯(lián)絡(luò)巷在南一采區(qū)回風(fēng)大巷設(shè)計位置開口，按N153°施工，工程量40.7 m。回風(fēng)斜井上部平石門在南一采區(qū)回風(fēng)大巷設(shè)計位置開口，按N285°施工，工程量121.3 m。在回風(fēng)斜井聯(lián)絡(luò)巷停頭位置開口，按N285°施工，工程量932.3 m。先施工回風(fēng)斜井聯(lián)絡(luò)巷及回風(fēng)斜井上部平石門中的一部分，再施工回風(fēng)斜井。

每日分三個班次，每班工作8h（“三八制”）。采用EBZ260型掘進機掘進，配套轉(zhuǎn)載機和DSJ-150皮帶出巖，兩個班進行掘進，一個班進行噴砼成巷。每班掘進打錨桿、掛網(wǎng)做臨時支護，并做永久支護的一部分，掘進兩班后，第三班統(tǒng)一噴射混泥土成巷，完成一個作業(yè)循環(huán)，以后依此方法循環(huán)施工。頂板破碎及淋水較大地段采取網(wǎng)架噴支護。掘進機截割前，使用中平線檢查巷道規(guī)格質(zhì)量。采用全斷面一次打眼，分次裝藥起爆的方法施工。

頂錨桿采用風(fēng)動錨桿鉆機，B19中空鉆桿（0.5 m、1 m、1.5 m、2.2 m）及Ф27 mm雙翼鉆頭配合使用，先打正頂錨桿，然后再打正頂兩側(cè)錨桿，頂板破碎時，先打破碎側(cè)錨桿，使用雙錨桿機時，可同時向兩側(cè)打，工藝流程為施工斷面—找掉—看線打錨桿孔—裝藥安裝錨桿—掛網(wǎng)—上托盤擰緊螺母—打頂部其它錨桿。延長膠帶輸送機—截割—找掉—利用前探梁上梁—找掉—挖柱窩戳腿—正頂、兩幫插背—進行下一循環(huán)。

參考文獻

[1]白忠勝，孟亞平，馬利.邢臺礦區(qū)巖巷快速施工工藝與裝備[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2009（11）.

[2]王佩勛.提高我國巷道掘進機掘進速度的技術(shù)途徑[J].陜西煤炭，1996（3）.

[3]崔中明.掘進機在煤礦中的使用及改進[J].山西焦煤科技，2004（S1）.