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［摘要］為了達(dá)到2016版《煤礦安全規(guī)程》第64條使用耙裝機(jī)的相關(guān)要求，通過(guò)對(duì)綜掘機(jī)在大角度上山掘進(jìn)拐直角施工工藝的研究與應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)效果理想，為掘進(jìn)巷道拐彎摸索一種新的方法。

［關(guān)鍵詞］掘進(jìn)機(jī)；大角度上山；直接拐彎；施工工藝

0引言

煤巷剝門(mén)一般采用炮掘施工，耙裝機(jī)或側(cè)卸式裝煤機(jī)配合刮板輸送機(jī)出煤。三河尖煤礦7132軌道巷上山角度為21°，無(wú)法使用裝煤機(jī)出煤，而2016版《煤礦安全規(guī)程》第64條規(guī)定“高瓦斯、煤與瓦斯突出和有煤塵爆炸危險(xiǎn)礦井的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)工作面和石門(mén)揭煤工作面，嚴(yán)禁使用鋼絲繩牽引的耙裝機(jī)?！边@一條款迫使該礦必須研究替代的施工工藝。而綜掘機(jī)在煤巷中直接拐彎將很好地解決這個(gè)難題。

1工程概況

三河尖煤礦7132軌道巷、切眼巷道凈斷面均為4.5m×2.6m。巷道直接頂為砂泥巖，深灰、含少量菱鐵質(zhì)團(tuán)塊和較多櫛羊齒，荷包葉、苛達(dá)木等化石，發(fā)育有小滑面和方解石脈，厚度為2.5m；老頂為細(xì)砂巖，灰色、夾粉砂巖條帶，發(fā)育緩波狀層理、水平層理，含少量植物化石。7132軌道巷掘進(jìn)200m后上山角度增加到20°，軌道巷掘進(jìn)到切眼設(shè)計(jì)位置后，角度達(dá)到21°。由于三河尖煤礦煤塵具有爆炸性危險(xiǎn)，不能使用鋼絲繩牽引的耙裝機(jī)，且巷道角度大，無(wú)法使用側(cè)卸式裝煤機(jī)。為解決這一難題，決定研究應(yīng)用綜掘機(jī)直接拐切眼的施工方法。

2綜掘機(jī)垂直拐彎可行性分析

根據(jù)7132軌道巷掘進(jìn)、煤流設(shè)備現(xiàn)狀直接拐彎需要解決2個(gè)問(wèn)題：一是掘進(jìn)機(jī)設(shè)備怎樣拐入另一條巷道。7132軌道巷、切眼巷道寬度均為4.5m，而在用的南京晨光EBZ-180綜掘機(jī)，外形尺寸為10.44m×3.0m×1.62m，不可能直接拐彎進(jìn)行另一條巷道。這個(gè)難點(diǎn)可以通過(guò)巷道抹角解決。通過(guò)計(jì)算，三角形抹角兩直角邊長(zhǎng)度不得小于4.0m。二是掘進(jìn)出煤?jiǎn)栴}。綜掘機(jī)二運(yùn)共5節(jié)皮帶架，連接均用聯(lián)板及銷(xiāo)軸組合在一起，無(wú)法彎曲使用，如果直接使用綜掘機(jī)配合二運(yùn)是無(wú)法將煤直接落在膠帶輸送機(jī)上的。這一難點(diǎn)的解決可以在皮帶后安裝一部40T刮板輸送機(jī)，且拆除綜掘機(jī)二運(yùn)。通過(guò)計(jì)算，皮帶機(jī)尾距離切眼開(kāi)窩外側(cè)幫20m左右比較合適，通過(guò)不斷延長(zhǎng)和改變刮板輸送機(jī)與巷道的夾角可以解決掘進(jìn)出煤?jiǎn)栴}［1-2］。綜上所述，綜掘機(jī)煤巷在大角度上山拐直角是可行的。

3綜掘機(jī)拐彎的施工工藝

3.1剝門(mén)和抹角

7132軌道巷、切眼施工斷面均為4.5m×2.6m，要想將綜掘機(jī)完全拐入切眼，三角形抹角兩直角邊長(zhǎng)度不得小于4.0m，在抹角的過(guò)程中同時(shí)向右剝門(mén)，直到綜掘機(jī)拐到與切眼方向一致。確定抹角兩直角邊長(zhǎng)度不得小于4.0m，是因?yàn)榫C掘機(jī)的自身長(zhǎng)度為10.44m，如果抹角長(zhǎng)度小于4.0m，綜掘機(jī)在抹角過(guò)程中就得剮蹭軌道巷右?guī)?，無(wú)法完成拐彎；另外，此處還使用了正對(duì)切眼的電絞硐室，利用該硐室可以將綜掘機(jī)拐到與巷道一致的方向。

3.2出煤

（1）7132軌道巷掘進(jìn)到設(shè)計(jì)位置后，將正迎頭電絞硐室做好便開(kāi)始施工平臺(tái)。由于掘進(jìn)巷道上山角度達(dá)到21°，臥底最深達(dá)到2.0m，平臺(tái)施工完再施工正對(duì)切眼的電絞硐室。以上工作結(jié)束后，方可準(zhǔn)備拐彎的煤流系統(tǒng)。（2）以前采用綜掘機(jī)拐彎一般采用人工攉炭進(jìn)入煤流系統(tǒng)，為減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，達(dá)到綜掘機(jī)直接出煤的目的，首先拆除綜掘機(jī)二運(yùn)，并且安裝1部40T刮板輸送機(jī)爬皮帶出煤，皮帶機(jī)尾距離開(kāi)窩口20m左右比較合適；綜掘機(jī)抹角、剝門(mén)過(guò)程中不斷調(diào)整刮板運(yùn)輸機(jī)與巷道的角度及刮板運(yùn)輸機(jī)的長(zhǎng)度，確保綜掘機(jī)一運(yùn)能夠直接將煤吐在刮板運(yùn)輸機(jī)上，直到完全拐到與切眼方向一致。（3）當(dāng)綜掘機(jī)拐正后，可在切眼中部再增加1部40T刮板運(yùn)輸機(jī)，即將第1部刮板運(yùn)輸機(jī)撥到軌道巷右?guī)?，保證第2部刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭距掘進(jìn)迎頭約15m，確保迎頭支護(hù)時(shí)有安全距離，也保證出煤暢通。當(dāng)切眼施工達(dá)到15m時(shí)，可以拆除軌道巷刮板輸送機(jī)，將皮帶機(jī)尾延長(zhǎng)到切眼口，這樣可以減少1部煤流設(shè)備；當(dāng)切眼施工到25m左右時(shí)，可以安裝綜掘機(jī)二運(yùn)直接騎在刮板運(yùn)輸機(jī)上，綜掘機(jī)煤流系統(tǒng)形成［3］。

3.3拐彎段支護(hù)、加固及觀測(cè)

在抹角、剝門(mén)作業(yè)時(shí)，巷道跨度不斷擴(kuò)大，特別是三角門(mén)。為確保這樣大的頂板結(jié)構(gòu)不發(fā)生冒落，需要進(jìn)行全面計(jì)算與驗(yàn)證，制定合理的方案，確保巷道的穩(wěn)定性。原設(shè)計(jì)此處錨索規(guī)格為準(zhǔn)18.9mm×5200mm，間排距為2000mm×1800mm，矩形布置，每排施工2根。根據(jù)對(duì)相鄰7130工作面開(kāi)切眼三角門(mén)支護(hù)參數(shù)類(lèi)比，采用綜掘機(jī)剝門(mén)后，將錨索間排距修改為1500mm×1800mm，矩形布置，每排施工3根，在切眼抹角范圍內(nèi)將錨索增加到每排4根，以確保巷道頂板的穩(wěn)定。抹角段將循環(huán)進(jìn)尺縮小至900mm，以縮短頂板支護(hù)時(shí)間。同時(shí)要求錨索必須緊跟迎頭，確保不破壞頂板穩(wěn)定。巷道高度超過(guò)3.5m時(shí)，必須施工幫錨索，錨索按“一”字布置，排距1.8m，錨索規(guī)格與頂板錨索相同。設(shè)計(jì)中頂錨采用規(guī)格為準(zhǔn)22mm×2500mm左旋無(wú)縱筋螺紋鋼等強(qiáng)錨桿，間排距為860mm×900mm；幫錨靠近老塘側(cè)采用規(guī)格為準(zhǔn)20mm×2000mm左旋無(wú)縱筋螺紋鋼等強(qiáng)錨桿，間排距為800mm×900mm，靠近回采側(cè)采用規(guī)格為準(zhǔn)38mm×1600mm木錨桿。同時(shí)，在三角門(mén)安裝頂板離層儀，及時(shí)監(jiān)測(cè)頂板下沉量，以最大限度保障作業(yè)安全。

4綜掘機(jī)直接拐彎的效益

（1）綜掘機(jī)采用直角拐彎施工工藝，不再采用炮掘施工，消除了火工品所帶來(lái)的安全隱患。（2）綜掘機(jī)直角拐彎施工，使掘進(jìn)工藝更緊湊，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，淘汰落后施工工藝，有效避免了人身安全事故的發(fā)生。以前煤巷拐彎采用簡(jiǎn)易耙裝機(jī)出煤，耙裝機(jī)安裝、固定，回頭輪的固定，耙裝出煤均需注意安全要點(diǎn)，否則容易發(fā)生安全事故。采用綜掘機(jī)直接拐彎，不需耙裝機(jī)輔助出煤，大大減少安全管控點(diǎn)，減少了安全事故的發(fā)生。（3）采用綜掘機(jī)拐彎，提高掘進(jìn)速率，縮短掘進(jìn)工期，與以前炮掘拐彎相比，綜掘機(jī)拐彎縮短工期4d左右。（4）綜掘機(jī)在大角度上山直角拐彎實(shí)驗(yàn)成功，為今后拐彎提供了新的施工工藝。

5結(jié)語(yǔ)

利用掘進(jìn)機(jī)直接拐彎施工工藝比炮掘方式有諸多優(yōu)點(diǎn)。炮掘時(shí)不論是采用裝煤機(jī)出煤還是耙裝出煤，均需要放炮，這對(duì)圍巖破壞較大，還需要來(lái)回拆裝設(shè)備，增加了拆裝運(yùn)輸?shù)陌踩h(huán)節(jié)，放炮還增加了安全管理的難度，同時(shí)人工作業(yè)也易發(fā)生安全事故。而利用掘進(jìn)設(shè)備直接剝門(mén)與抹角，提高了掘進(jìn)速率，使人工作業(yè)的強(qiáng)度明顯減少，符合現(xiàn)代化煤礦開(kāi)采技術(shù)要求，可為企業(yè)創(chuàng)造更大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。之前，該礦多個(gè)掘進(jìn)工作面也采用了綜掘機(jī)直接拐彎的工藝，其中綜掘機(jī)拐鈍角的，可以采用裝煤機(jī)配合40T刮板輸送機(jī)輔助綜掘機(jī)出煤，與正常綜掘機(jī)掘進(jìn)相比，不影響掘進(jìn)效率。

［參考文獻(xiàn)］

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［3］趙志勇.綜掘機(jī)拐彎施工在切巷施工中的應(yīng)用［J］.技術(shù)與市場(chǎng)，2015（9）：132.

作者:黃俊 單位:徐礦集團(tuán)三河尖煤礦