煤巷綜掘機(jī)快速掘進(jìn)技術(shù)探討

【摘 要】EBZ-200型綜掘機(jī)的使用，大大提高了巷道掘進(jìn)的速度，單進(jìn)水平有了明顯的提高，減少了因放炮造成的圍巖松動(dòng)，杜絕了放炮事故，確保了安全生產(chǎn)。本文通過(guò)對(duì)北聯(lián)電高頭窯煤礦S東201輔助運(yùn)輸順槽掘進(jìn)影響因素的分析研究，找出影響快速掘進(jìn)主要原因，為實(shí)現(xiàn)煤巷及半煤巖巷道快速掘進(jìn)提供了一定的參考。

【關(guān)鍵詞】EBZ-200型綜掘機(jī)；快速掘進(jìn)；效果

1 前言

巷道掘進(jìn)是一個(gè)綜合的施工工藝，它不僅取決于掘進(jìn)設(shè)備的現(xiàn)代化程度，而且與每個(gè)生產(chǎn)工序緊密相連。據(jù)測(cè)算，一般情況下一個(gè)循環(huán)中支護(hù)時(shí)間占總時(shí)間的50%—60%，切割占20%—30%，系統(tǒng)的故障占10%—20%，如能解決支護(hù)與掘進(jìn)同步，就可大大提高單位時(shí)間內(nèi)的掘進(jìn)速度。

2 使用概況

S東201輔助運(yùn)輸順槽工作面：

①、煤層的賦存概況，2-3煤層厚度為0-7.80m，平均厚度為2.31m，為大部分可采的穩(wěn)定煤層，煤層頂板主要為砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖，抗壓強(qiáng)度8.6—19.1，綜合分析井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。

②、水文地質(zhì)情況，井田內(nèi)地表大部分被風(fēng)積砂及第四系黃土覆蓋，在溝谷和地形較高處基巖廣泛出露。地下水分為兩類，即松散巖類孔隙潛水含水巖組和碎屑巖類孔隙、裂隙承壓水含水巖組，二者涌水量不大于5m3/h.

③巷道斷面及支護(hù)，巷道斷面為矩形斷面，凈斷面為18m2，掘進(jìn)斷面為19.8m2，永久支護(hù)采用錨網(wǎng)索+梯子梁支護(hù)。

④運(yùn)輸方式，采用EBZ-200型綜掘機(jī)裁割煤，配合膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。

3 施工組織管理

①為使用好綜掘機(jī)，充分發(fā)揮綜掘效能，達(dá)到安全掘進(jìn)的目的，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，結(jié)合業(yè)務(wù)要求，下發(fā)了綜掘技術(shù)管理規(guī)范。通過(guò)優(yōu)化勞動(dòng)組織，成立掘進(jìn)準(zhǔn)備維修專業(yè)化隊(duì)伍，在保證安全的盡量安排平行作業(yè)，配套完整的綜掘工作面后部運(yùn)輸系統(tǒng)，提高施工效率，加強(qiáng)設(shè)備的保養(yǎng)管理，搞好安全技術(shù)培訓(xùn)，引入競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)機(jī)制，提高了綜掘機(jī)快速掘進(jìn)的管理水平。

②精算施工工序，提高循環(huán)率。一般施工工序?yàn)殄^網(wǎng)索+梯子梁支護(hù)，具體錨網(wǎng)支護(hù)為：安全檢查—掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)—安全檢查—臨時(shí)支護(hù)—打頂部錨桿—鋪設(shè)金屬網(wǎng)梯子梁—刷幫—打頂部、幫部錨桿。錨索支護(hù)為：安全檢查—準(zhǔn)備—鉆孔—攪拌錨索—上托板加壓。在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)操作中，不被傳統(tǒng)的工序所制約，怎么好干怎么干，怎么安全怎么干。盡量縮短各工序以及各工序環(huán)節(jié)時(shí)間，在安全的前提下，可以平行作業(yè)的盡量平行作業(yè)，提高循環(huán)率，提高每小班的掘進(jìn)速度。

③綜掘機(jī)切割順序，傳統(tǒng)的切割順序一般為，切割頭先從巷道底板橫向切割，然后切割頭從上幫到下幫來(lái)回切割。改進(jìn)技術(shù)后切割順序?yàn)楫?dāng)煤層傾角小于15°時(shí)，切割頭先在煤巖結(jié)合處的煤層一側(cè)開始掘進(jìn)，沿煤層結(jié)合處煤線橫向切割，先破煤，增加破巖的自由面，后破巖。當(dāng)煤層傾角大于15°時(shí)，切割頭在首次橫向切割（水平擺動(dòng)）之前，先在斷面內(nèi)挖掘一個(gè)窩槽，控制好切割截深，在窩槽的開掘過(guò)程中，轉(zhuǎn)動(dòng)著切割頭，依靠掘進(jìn)機(jī)行走履帶向前移動(dòng)，同時(shí)繼續(xù)地左右擺動(dòng)完成掏槽動(dòng)作，窩槽完成后，水平擺動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)著切割頭沿巷道斷面的寬度方向水平切割，開掘橫槽，接著往回?cái)[動(dòng)切割頭，繼續(xù)進(jìn)行水平切割。重復(fù)以上動(dòng)作，完成整個(gè)掘進(jìn)斷面的切割動(dòng)作。

4 S東201輔助運(yùn)輸順槽工作面掘進(jìn)技術(shù)研究

S東201輔助運(yùn)輸順槽工作面自3月1日至31日共掘進(jìn)586米，根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，做出S東201輔助運(yùn)輸順槽工作面試驗(yàn)期間日推進(jìn)度曲線，圖中橫坐標(biāo)為試驗(yàn)時(shí)間，即3月1日至31日，縱坐標(biāo)為日推進(jìn)度。可以看出，日推進(jìn)度不均衡，有比較大的起伏，日推最高進(jìn)度20m，小班最高推進(jìn)進(jìn)度為7.3m。試驗(yàn)期間由于外部原因影響的掘進(jìn)時(shí)間平均為2.75小時(shí)，幾乎占到了一個(gè)小班作業(yè)的1/3的時(shí)間。

試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)影響掘進(jìn)的停電、皮帶、電纜、通風(fēng)、綜掘機(jī)故障、停電、礦方影響等因素做統(tǒng)計(jì)。

巷道掘進(jìn)速度既受到自身裝備和作業(yè)規(guī)程的制約，又受到外部各種因素影響。根據(jù)S東201輔助運(yùn)輸順槽掘進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果，得出影響S東201輔助運(yùn)輸順槽掘進(jìn)速度的內(nèi)部原因和外部原因，其內(nèi)部原因包括管理問題、設(shè)備問題、工藝問題和自然條件，外部原因包括皮帶故障、停電和礦方影響，關(guān)系圖如下：

內(nèi)部原因和外部原因所占比例，可以看出外部原因是主要影響掘進(jìn)速度的因素。從影響掘進(jìn)速度的內(nèi)部因素來(lái)看，在試驗(yàn)過(guò)程中，很好的解決了因?yàn)楣に囥暯有圆粡?qiáng)、交接班不正常（統(tǒng)計(jì)結(jié)果3個(gè)班為不正常交接）等方面的問題，內(nèi)部因素已經(jīng)降低到了最低限度。

由上述分析不難看出，S東201輔助運(yùn)輸順槽掘進(jìn)方案的基本目標(biāo)，需要解決影響巷道快速掘進(jìn)的問題是如何讓解決外部原因。

在內(nèi)部原因中，從管理問題、設(shè)備問題、工藝問題和自然條件四個(gè)方面分析，共找出12個(gè)終端因素，即獎(jiǎng)罰不嚴(yán)、職責(zé)不清、責(zé)任心不強(qiáng)、掘進(jìn)機(jī)故障、通風(fēng)故障、煤電鉆、工藝銜接性不強(qiáng)、單個(gè)工藝用時(shí)過(guò)長(zhǎng)、交接班不正常、地質(zhì)條件復(fù)雜等。外部原因有3個(gè)終端因素，即皮帶故障、工作面停電、礦方影響。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，討論，對(duì)現(xiàn)有的一些問題提出了初步的解決方案，這些工作對(duì)找出影響掘進(jìn)的主要因素提供了主要依據(jù)，內(nèi)部因素中工藝銜接性不強(qiáng)、單個(gè)工藝用時(shí)過(guò)長(zhǎng)是主要因素，外部因素中皮帶故障是引起停掘的主要因素，這些終端因素構(gòu)成S東201輔助運(yùn)輸順槽快速掘進(jìn)的影響因素，也是實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)必須要解決的。

4.解決對(duì)策

①對(duì)于獎(jiǎng)罰不嚴(yán)、職責(zé)不清、責(zé)任心不強(qiáng)問題。應(yīng)加強(qiáng)管理，施工隊(duì)?wèi)?yīng)加大獎(jiǎng)罰力度，明確個(gè)人職責(zé)。同時(shí)加強(qiáng)突擊檢查力度。

②對(duì)于機(jī)械設(shè)備故障問題。機(jī)電隊(duì)組合人員，加強(qiáng)設(shè)備的檢修維護(hù)，將由于錨桿鉆機(jī)、煤電鉆、綜掘機(jī)和風(fēng)機(jī)引起故障而影響掘進(jìn)速度降低到最低限度。

③工藝的銜接性不強(qiáng)的問題。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)的管理，加強(qiáng)工藝銜接，減少各工藝過(guò)于獨(dú)立而引起的誤工現(xiàn)象。

④單個(gè)工序用時(shí)過(guò)長(zhǎng)的問題。改進(jìn)各個(gè)工序的施工過(guò)程，加強(qiáng)各工序之間的平行作業(yè)。縮短循環(huán)作業(yè)時(shí)間的關(guān)鍵在于：保障設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)。合理組織平行交叉作業(yè)，減少輔助工序的耗時(shí)。平行作業(yè)的主要內(nèi)容有：機(jī)電維護(hù)和運(yùn)料平行作業(yè)；綜掘機(jī)割煤和運(yùn)渣平行作業(yè)；移皮帶和設(shè)備檢修平行作業(yè)。這些平行作業(yè)要求工人技術(shù)素質(zhì)高和一工多能。