大斷面煤巷連采機快速掘進技術探討

顧友道

【摘 要】煤礦企業在近些年來發展迅速，原因是市場企業對煤礦資源的需求量日漸增加，傳統地表淺層的煤礦資源開采效率日益下降，整體礦產資源面臨緊缺的問題，煤礦資源的分布不平均，在復雜的地質結構中開采煤礦資源需要依靠先進的設備和采掘技術，在煤礦資源開采過程中，煤礦巷道的掘進效率對煤礦資源的開采量具有直接的影響，本文主要以煤礦煤巷大斷面為研究對象，進一步分析大斷面煤巷連采機快速掘進技術，為相同地質條件的煤礦開采企業提供一些參考。

【關鍵詞】大斷面;煤巷;連采機;快速掘進;技術

前言：

煤礦巷道掘進速度直接影響著采礦工作的效率和質量，屬于一門綜合性施工工藝，掘進速度的快慢，由很多其它的因素決定，比如掘進設備的先進程度，不同生產工序是否能夠有效的銜接等等[1-2]，所以，煤礦企業應不斷的探尋影響煤礦巷道掘進速度的因素，從根源上優化和解決這些影響因素，從而提升巷道掘進速度。我國在21世紀初，連采機被應用到煤巷采掘工作中，這種設備可以實現連續和快速的采煤，屬于一種快速掘進的生產裝備[3]，連采機的應用，大大的提升了煤礦掘進的生產效率，也避免了采掘失調的問題，對改善井下勞動條件發揮著重要的作用，同時也有效的保障了工作人員的掘進安全。

1大斷面煤巷連采機快速掘進工藝分析

1.1地質條件介紹

以某煤礦大斷面兩個巷道為試驗點，兩個巷道在煤層中開展掘進施工，煤層厚度在2.74-7.46m左右，平均厚度為4.24m左右，煤層與上部覆蓋層的距離為2.0-10.82m，平均距離為6m，次煤層的傾角為2-10°，煤巷頂部主要以砂質的泥巖為主，泥巖層的厚度在4.18m左右，煤巷底板主要有粉砂巖物質構成，平均厚度在7.48m左右。

1.2支護技術應用

結合煤礦現場的分析和調查發現，兩個煤巷的斷面形式呈矩形形狀，高度在3.5m左右，寬度為5m，斷面面積為17.5m2，采用錨網鎖支護技術進行巷道支護，頂錨桿鋼材選擇左旋螺紋鋼，以每排5根的方式進行支護設置，排與排的間距設置成1200mm，頂錨索采用鋼絞線進行設置，雙排設置，間距在2000×3600mm，煤巷兩幫的支護利用圓鋼錨桿，排間距為1200×1200mm，每排設置兩根最為適宜。

1.3掘進裝備介紹

大斷面連續采煤機設備主要由以下設備構成，采煤成套的裝備包括運煤車、連續采煤機、錨桿鉆車、帶時輸送機、移動變電站以及破碎機和鏟車等等，同時，井下巷道內必須配備通風機，設備的選擇應該滿足掘進施工的技術要求，包括設備的型號、功率和性能等，需要技術人員做全面的統籌和分析，選擇合適的設備進行應用。

1.4掘進工藝流程分析

掘進施工中，錨桿鉆車與連續采煤機應該保持平行運行，在采煤運作過程中，利用裝載輸送機將煤礦運輸到后部的梭車里，并由梭車將煤礦運輸到破碎機中，破碎程序后利用帶式輸送機運出煤礦。錨桿鉆車與連續采煤機平行作業的同時，在煤巷中應進行支護作業，按照一定的作業流程和順序進行定位、鉆眼、安裝等工序。兩個煤巷掘進作業中，連續采煤機在一個煤巷掘進割煤6m，需要轉換到另一個煤巷中繼續作業，錨桿鉆車也依照這樣的工序開展不同巷道的支護，跟進采煤機平行作業。作業中注意清理底板上的雜物，確保道路整潔與暢通。

在掘進作業中，設備有轉彎作業的情況，應確保設備轉彎順利，保持聯絡巷與巷道成70°夾角，間距在70m，每掘進出一條聯絡巷，則需要帶式運輸機進行一次移動。

2大斷面煤巷連采機快速掘進技術應用效果

2.1掘進效果

在具體的掘進施工中，達到平均每月掘進602m，最大掘進尺寸為單日32m，效果遠遠超出普通掘進速度和效率，日平均與月平均掘進水平和效率都得到了明顯的提高，所以，大斷面煤巷連采機掘進效率很高。

2.2支護效果

運用四臂錨桿鉆車每排頂板支護平均用時13分鐘，與普通錨桿機支護每排20分鐘相比，支護速率明顯提高，頂板支護每排的用時縮短了近35%，另外，四臂錨桿鉆車有臨時支護功能，可以實現對頂板的臨時與超前支護，因此，其工作效率和安全性都要由于普通錨桿機。

2.3巷道效果

與滾筒形狀和切割工作有所不同，矩形煤巷巷道利用連采機設備，巷道內部兩幫較為平整，同時底部沒有頂底角，整個巷道的形狀更加規整，所以，巷道成型效果更佳。

2.4地質條件適應性分析

連采機設備的體型與重量均大于普通的綜掘機，相當于普通機械的1.4倍，在具體的掘進施工中，連采機在經過積水區、斷層、破碎帶等地區時，由于設備體積大，很容易發生臥底事故，在爬坡性能上也不如綜掘機靈活，同樣的道理，綜掘機由于體小量輕，可以實現底板的掘進，同時還可以進行煤層頂板的施工，具有很強的地質適應性，所以，連采機快速掘進設備在地質條件的要求上要高于普通綜掘機。

2.5人工強度

大斷面煤巷連采機快速掘進利用錨桿鉆車進行巷道的支護，與傳統綜掘單人支護技術相比，大大降低了施工中的人工勞動強度，同時，支護效果與支護效率要遠遠高于綜掘單人人工支護，另外，整個工序的機械化后程度更高，很多工序都免去了人工現場作業，在一定程度上也降低了巷道支護的危險性，保障了工作人員的生命安全，提高了巷道掘進工作的效率和質量。

結論：

運用連采機進行大斷面煤巷快速掘進，工作效率得到明顯提升，同時機械化程度更高，在很短的時間內可以截割出成型的巷道效果，人工強度也有所降低，優勢十分明顯，但是對工作條件的要去較高，支護效率還有待提升，同時作業中需要人工清理大量的浮煤，這些問題都需要引起重視。

參考文獻：

[1]吳江偉. 大斷面煤巷連采機快速掘進技術及應用[J]. 科技風，2017（6）：287.

[2]劉暢，姜鵬飛，王子越，等. 煤巷快速成巷技術現狀及應用效果評價方法研究[J]. 煤炭科學技術，2020，48（11）：26-33.

[3]李輝杰. 厚煤層快速掘進關鍵技術[R]. 2006.

（作者單位：貴州省盤州市能源生產技術石橋指導站）