連續采煤機掘進影響因素的探析

許啟遠

摘要：本文根據針對連續采煤機掘進施工特點，分析了連續采煤機在巷道掘進中各類影響因素，并再次基礎上提出了相關的提高策略，希望本文的寫作對同行業發展有所幫助。

關鍵詞：連續采煤機掘進；影響因素；策略

1連續采煤機掘進特點

連續采煤機和自帶動力的錨桿機配合，采用雙巷（或多巷）掘進交叉換位施工工藝，即連續采煤機和錨桿機在雙巷（或多巷）系統中的不同巷道內掘進和支護，再通過交叉循環換位完成掘、支工作。以連續采煤機及后配套設備為基礎，采用大斷面全煤巷錨桿支護技術及運輸巷道與回風巷道雙巷布置方式，既保證了掘進與支護平行作業，又滿足了長距離大斷面掘進通風要求，實現了連續采煤機快速掘進，徹底改變了傳統礦井巷道掘進方式，形成以[1]連續采煤機為主要裝備的快速掘進技術。連續采煤機掘進的主要工藝為：依靠連續采煤機截割頭通過切槽和采垛兩道工序完成巷道的掘進成形，連續采煤機上裝有收集頭機構和刮板輸送機，連續采煤機截割時，煤落入收集頭鏟板上，鏟板上的耙爪連續運轉，將落煤裝入刮板輸送機內，刮板輸送機將煤轉運至梭車車斗內。工作面運煤由梭車完成，梭車往返于連續采煤機和給料破碎機之間，將割下的煤運至給料破碎機，再由膠帶將煤運出掘進工作面。

2影響連續采煤機快速掘進的主要因素

2.1地質因素影響

因連續采煤機本身設備及工藝限制，在煤礦巷道掘進所面臨的地質構造問題，是影響連續采煤機快速掘進的第一因素。在煤礦巷道掘進過程中，其地質構造因素主要指的是工作面煤巖硬度及強度，工作面褶曲構造、圍巖等發育狀況，巷道頂板及底板穩定狀[2]況，地質構造中瓦斯含量，地質涌水量等。地質構造條件較好，可以為連續采煤機掘進提供良好的基礎條件，而復雜不穩定的地質構造，則會對巷道掘進作業帶來約束。例如巷道頂板穩定性差，為防止頂板冒落而減少掘進空頂距，連續采煤機掘進循環進度相應的減少。與大循環進度掘進相比，完成相同進尺的巷道掘進，循環進度小增加了設備倒機的次數，造成了時間浪費。不穩定的地質構造不利于錨桿機的快速支護，需要更為復雜的支護工序才能保證巷道頂板的穩定與安全，因連續采煤機掘進大多采用巷道掘進與支護平行作業方式，錨桿支護的速率下降，掘進作業需要等待支護作業完成后才能繼續進行巷道掘進，這樣造成巷道掘進整體的工作效率下降。同時巷內積水使煤層底板軟化直接影響了梭車的行走速度；巷道存在褶曲斷層節理等，對連續采煤機掘進施工的進度及安全性帶來嚴重影響；巷道瓦斯涌出量偏高，嚴重則會引起瓦斯爆炸事故，需要采取措施降低煤層瓦斯含量，降低掘進效率等，這些較復雜地質條件，嚴重影響了連續采煤機掘進的速度和施工的質量。

2.2作業人員的技能因素影響

連續采煤機掘進巷道受到作業人員素質因素影響，包括受教育程度、技能水平程度、安全教育、勞動者的生產積極性等幾個方面。因連續采煤機及其配套設備全部是引進世界一流的先進大型現代化裝備，巷道掘進全部實現了機械化操作，連續采煤機巷道掘進受到作業人員技能水平影響最大，其技能水平包括生產操作技能水平和設備檢修水平。在生產施工時，生產操作技能水平尤為重要，要求每一位作業人員掌握每一道工序及要求，這樣才能保證此施工工藝順利進行。連續采煤機司機要嚴格按照巷道指向激光調整設備走向防止設備跑偏，克服巷道內視線差的情況下保證巷道掘進質量，保證不損害設備的情況下實現最大落煤截深，同時還有兼顧與梭車司機配合裝煤作業；梭車司機則要保證梭車行駛過程中不與巷道兩幫或管線碰撞，不碾壓梭車電纜和煤機電纜，裝卸與行駛過程不灑煤；錨桿機司機要把握好錨桿機的方位，使支護錨桿的間排距符合設計尺寸要求，支護過程中要掌握好鉆桿給進速度、錨桿緊固力度等，同時與其他錨桿機司機還要配合好，保證各錨桿機司機支護作業量匹配，支護作業時間均等，連采作業中每個崗位人員都需要較高的技術操作水平才能充分發揮設備本身的最大效能。連續采煤機及其配套設備體積大、機構復雜、噸位高，配件多為進口，檢修維護和處理故障較為困難，需要掌握相關專業技術的檢修人員不斷的摸索與實踐才能熟悉檢修維護和故障處理的技能。如果檢修維護水平不高，造成設備故障率較高，生產班組處理事故的能力相對較差，事故影響周期長，造成生產時間相對過短。

2.3設計因素影響

在掘進施工中，人員、工序要做到合理安排，使各工作緊密銜接，有效地利用工時，提高工作效率，只有這樣才能使其掘進效率保持較高的水平。巷道設計也應充分考慮到對連續采煤機施工工序銜接與匹配的影響，因連續采煤機掘進和錨桿機支護為平行作業，而且連續采煤機及其后配套設備組成運煤系統，巷道設計中如果忽視連續采煤機快速掘進的施工特點，則嚴重制約了連續采煤機的快速掘進效率。

掘進與支護作業匹配連續采煤機掘進巷道多采用掘、支平行作業，所以每個掘支循環中連續采煤機采掘進量與錨桿機支護量是否匹配，影響了巷道整體掘進效率。當巷道掘進時間大于支護時間，則出現支護作業等待掘進作業；如果巷道支護時間大于巷道掘進時間，則出現掘進作業等待支護作業。以上兩種情況都造成了等待時間浪費，沒有充分利用連續采煤機與錨桿機快速掘進支護的優勢。巷道設計斷面大小，關系到連續采煤機掘進落煤量，直接影響連續采煤機單位時間的掘進進尺；巷道支護形式與支護參數影響了錨桿機支護作業量的大小，決定了錨桿機單位時間支護進尺。所以在設計巷道斷面與巷道支護方式、參數時，既要保證巷道正常使用與頂板安全的前提下，又要考慮到掘進過程中掘、支匹配。

結論

連續采煤機快速掘進技術是實現高產高效礦井的有效方式，連續采煤機掘進效率直接影響著整個礦井開采效率及質量，影響著煤礦企業綜合效益。在連續采煤機掘進中，地質條件、作業人員技能水平、設計等因素是影響連續采煤機掘進速度的重要因素。針對連續采煤機掘進工藝特點，在分析以上因素的基礎上，提出提高地質勘探水平，通過培訓提高作業人員技能水平，優化巷道設計，在保證安全的前提下，以提高連續采煤機速率與效率，實現煤礦開采綜合效益。

參考文獻

[1]馬念杰，潘偉，李新元.煤巷支護技術與機械化掘進[M].徐州：中國礦業大學出版社，2013.

[2]管俊才，柳軍濤.煤礦巷道掘進的影響因素及應對措施研究[J].山西煤炭管理干部學院學報，2014（2）：37-38.