連續采煤機掘進中厚煤層巷道施工方法及工藝探究

＊何彥軍

（山西省宏廈第一建設有限責任公司 山西 045000）

1.地質條件

以中國神華神東煤炭集團的哈拉溝煤礦1-2上的煤層掘進為例，它具有中厚煤層的特點，其厚度大概都是在1.78m-2.53m之間，大部分直頂石粉、灰色、水平抹灰、粘土水泥、細砂巖夾中間層；直頂的大部分頂部被薄砂巖覆蓋，并呈現在水平層；砂質泥質巖，呈粘土灰褐色狀態[1]；老頂粒砂巖，主要由石英鏟和粘土等成分組成，棱角分明；石膏以碳污染的陶土、深灰色、水平抹灰、粘土水泥為代表。

1-2上煤層在掘進的區域里面進行掘進的時候，施工的起伏是比較小的，它的大部分形體是顯示為南東高，北西低的樣式，同時上煤層掘進傾角較小。當煤層裂縫不斷擴大時，也會出現頂板破碎的現象，從而出現冒落現象，松散土層厚度大概都在5m-40m之間，上覆基巖的厚度大概是在20m-71.75m之間。

2.施工方法及施工設備

連續采煤機的主要框架：主支架、穩定靴、運行機構、切割機構、裝載機構、底盤、液壓系統、吸塵系統、電氣系統、水冷卻噴霧系統以及潤滑系統等等的小框架來進行組合而成的，連續采煤機的功能主要具有落煤、裝煤、運煤等功能[2]。這樣就可以在快速發展的通道上進行施工作業。依據現在連續采煤機的發展進程，以及國內外對于連續采煤機這種設備的研發的狀況，我們這次選用的案例主要采用膠帶運輸機、錨桿機、連續采煤機等是設施來進行的操作[3]。具體的操作狀況如下：

首先，選擇使用一個連續采煤機來切割煤以及組裝的順序，選擇穿梭車來運輸在破碎機中以連續寬度提取的煤，用破碎機來破碎煤礦，以及用于傳送帶運輸通過破碎機輸送煤的施工操作。選擇另一臺四桿錨桿機進行螺栓的清點工作和安裝工作，主要采用循環技術，并安裝操作。在生產中使用一臺鏟車進行破碎物料的運輸，以及結構物的運輸、移位和浮煤的處理，然后進行采煤、裝載、運輸扣件等環節采取機械化作業方式。

圖1 工作面設備布置示意圖

3.掘進施工工藝

(1)落煤工序及連續采煤機截割方式

使用連續采煤機進行落煤程序。煤層系統完成后，如果需要完全強化拉伸水平以及結構的運行效率，必須結合該煤層的實際情況和特征，并根據頂板生產的巖性組成，應在全直頂板以及地質條件良好的基礎上設置6m的循環距離。

①切槽。對于該項目中采用的連續采煤機設備來說，其主要功能便是切割煤礦以及裝載煤礦。因此，在實際工作中，通過掘進作業，施工人員能夠合理的優化煤機位置，將其調整在巷道運行的左側，并利用測高部放置的激光線的位置來確定具體方位，然后才可以在前方開始一步切割煤壁，直到切割深度達到6m（即一個循環）的位置，即進入程序是開槽。

②采垛。施工人員在操作切槽的程序之后，會退出到煤機的外面，然后再調整煤機的位置到達巷道的右面一側的方位，然后再一次的使用激光線來確定具體的方位，之后再進行煤層切割作業，通過采垛施工實現連續采煤切槽作業。

③截割循環。無論是在開展切削作業還是采垛作業，施工人員在對連續采煤機進行應用時，必須要將連續采煤機機械設備的截割頭調整到巷道的頂板這里，這種操作也就是升刀；掃去上的一刀一般都會提前留下大概200mm左右的煤皮，這種操作也就是掃頂；接下來就是把截割頭的位置降低大概是200mm左右然后再向前切入煤體大概是630mm左右，這種操作的名字也就是叫做進刀；施工人員還會調整截割頭向下對煤體進行截割的操作，然后再一直到巷道底板，這樣的操作也就是割煤；底煤切割完成后，使巷道底板平整，并放入剩余的煤，這種操作也是拉底操作；將煤機切割頭調整至巷道頂板，然后進行下一個循環。

④截割要求。為了進一步提高設備運行效率，保證作業安全，提高通道效率，必須杜絕切割通道時候出現斷底和露頂等現象。連續打磨機通過對切割和堆疊進行返工來完成一段工作，每次通過通道的距離為大概是在6m左右。流通過程中嚴格把關，嚴禁超流通工作。下圖表示采煤機截割循環圖。

圖2 連續采煤機截割方式及截割循環圖

(2)連續采煤機裝煤作業

利用連續采煤機設備可以滿足自動化采煤作業，通過自動裝卸系統的設置，具有自行裝煤特點。通過在連續采煤機的設置鏟運機，當進行截割煤礦作業時，可以使采收的煤炭直接落入集頭上，然后由鏟運機將其自行輸送到采煤機后方的運輸車輛中，完成自動裝煤作業。

(3)連續采煤機運煤作業

煤的運輸工作是由穿梭機完成的。穿梭機和背部是在一個連續的寬度和破碎機之間，運輸煤炭，由煤機切割，進入破碎機，然后運輸煤炭從機器膠順從工作面的過道。

(4)浮煤清理及具體要求

用漂浮的煤清理道路。必須在周期內做好浮煤表面的清潔工作，同時實現不間斷作業效果，另外，在整個清潔過程中，還要特別注意管線以及電器設備，避免對其造成損壞。

(5)循環錨桿作業流程

對于連續采煤機掘進作業來說，必須要確保錨桿機的停放位置不阻礙掘進線路，在完成掘進機的循環作業后，錨桿機離開，錨桿機轉移到支架上。

(6)各工作配合作業

對于循環作業來說，如果梭車在接煤點停靠后，隨機發出裝煤指令，運煤車接收指令后開始裝煤與割煤作業，運煤車司機必須與梭車司機共同努力，保證煤裝入梭車的斗內，不濺煤，不壓皺煤機電纜；梭車司機在卸煤時必須與破碎機司機配合好，保證在不壓破碎機的情況下，煤能被破碎機及時清除。通過一個周期后，要及時做好錨車的維護保養工作，避免超過2h，同時確保縐布不受影響。由此可見，對于不同的作業來說，施工人員要盡力配合，充分發揮各工種的作業時間，合理優化匹配，提高作業效率，尤其是做好循環工作，提高設備的運行效率與安全可靠性，保障快速通行。

4.其它工作安排

(1)巷道作業要求

在進行巷道作業時，必須嚴格根據設計圖紙開展放線工作，在每推進50m施工后都要延伸以此偏中線，距離想到左側3.2m左右。激光與工作面的距離較遠會產生亮度不足，嚴謹進行施工，同時要求及時矯正激光，如果煤層起伏程度較為嚴重，也要考慮結合信息的實際情況。

(2)皮帶安裝要求

在皮帶的行車道上，當道路向前移動在50m左右，破碎機向前移動一次，延長了皮帶的長度。

5.結語

我國的神華神東煤炭集團的哈拉溝的煤礦的1-2上煤礦的層面主要是屬于中厚的煤層，所以我們的施工人員在進行巷道掘進的操作的時候就會使用，連續采煤機以及可以連續采煤機相配套的連采的設施，然后再經過良好的掘進方式以及施工的技巧，正常的安排掘進、運輸以及支護等等的工作程序，單進水平就可以完成每月1000m，這樣的速度在相對于之前的炮掘以及綜掘巷道的操作的技術就會有超級大的拔升，這樣的同時還可以很大程度的使得工人的勞動強度降低，就更加的有利于掘進工作面的安全的工作。