大采高工作面多巷連采機掘進技術的探究

李龍川（神華神東煤炭集團有限公司石圪臺煤礦連采二隊，陜西榆林 719315）

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大采高工作面多巷連采機掘進技術的探究

李龍川
（神華神東煤炭集團有限公司石圪臺煤礦連采二隊，陜西榆林 719315）

摘 要：主要通過針對制約煤礦在大采高工作面的回采巷道在快速掘進時影響問題的研究和分析，可以查到在各方面原因是制約煤礦在連采作業(yè)面提高設備掘進速度的重要因素。通過研究得出，提高操作人員水平，簡化采煤的系統(tǒng)，做好在掘進面的瓦斯預抽和進行多工序的平行作業(yè)等方面才是現(xiàn)實提高煤礦采煤掘進速度的根本。

關鍵詞：大采高工作面；千米轉(zhuǎn)機；快速掘進

連續(xù)運行方式的采煤機作為新型的礦山開采掘進設施，在掘進過程中具有進程快、成型好、操作工藝簡單、機器發(fā)生故障率較低等好的方面，是礦山開采一體化的綜合累機械挖掘設備?，F(xiàn)在礦區(qū)煤層較好，相對設備排斥較小的礦山地區(qū)已經(jīng)應用這種機械開始進行采煤掘進。在2003年神華集團下屬煤礦在上灣礦進行連采作業(yè)時進行了單機三巷掘進，出色地完成了任務。但是在環(huán)境特殊的礦區(qū)，由于礦壓太過于明顯，在煤層中瓦斯的儲存較多，就使我們的連采設備在掘進作業(yè)上受到阻礙，不能夠達到我們在礦區(qū)作業(yè)的需要，同時加上其他因素的影響造成在設備的使用上受到嚴重的限制，所以我們在快速掘進方面要加以使用，提高煤礦開采的效率，從而獲取更大的效益，同時在保證好礦井的正常作業(yè)方面具有十分重要的作用。

1 在大采高設備的概況

我國首次使用大采高進行采煤作業(yè)是在1978年，同時，國內(nèi)自身也在開始努力研制自己的大采高采煤機，并于六年后自主研發(fā)成功，并實現(xiàn)了國內(nèi)自主生產(chǎn)的首批國內(nèi)大采高設備。如在1984年在西山使用了我國自主生產(chǎn)研發(fā)的首套大采高掘進設備，并且進行了對大采高在各項性能上的全面測試，并且順利地通過了相關鑒定。經(jīng)過20年的不斷努力和創(chuàng)新，我們?nèi)缃竦拇蟛筛咴O備無論是在性能還是在功能方面都是較為優(yōu)先的。我們在大采高進行工作面使用多巷連采機進行掘進方面技術的研究已經(jīng)達到了我們在實際使用上的需求，但是也存在這一些不相適應的問題。

2 合理使用大采高

在使用大采高設備進行工作面作業(yè)的時候，并不是越多越好，事實證明：大采高越大，工作面在進行開采造成的巖層的運動越大，當大采高超過5.5m后，就有可能造成上層的鍛煉，此時的工作支持面將承受很大的載荷，從而影響到在支撐上的穩(wěn)固，同時由于現(xiàn)在的設備都趨于大型化，設備精密化，相對應的也就會變得更加復雜，在對設備進行維護的難度方面也會相應地變大，從而降低我們設備的掘進速度，對煤礦的生產(chǎn)帶來影響，降低在再井下作業(yè)的安全系數(shù)?？偟膩碚f，在產(chǎn)量和采煤高度上市成正比的，在采高方面三米到三米五的單產(chǎn)最好，最高可以提高到四米五到五米就是設備在合理開采方面的極限，所以我們在開采方面的研究，建議最好在采煤高度上要小于5m為好。

3 影響掘進的主要問題

在對巷道施工中發(fā)現(xiàn)，影響我們工程掘進的最大原因就是瓦斯，在采煤過程中進度較慢，就會造成空頂?shù)臅r間過長而引發(fā)安全隱患問題的產(chǎn)生。在瓦斯高的礦井進行作業(yè)前，就需要在進行掘進前進行安全風險預測，而在進行預測前就需要進行支護，進行一次這樣的工作，最少也要占用3.5b。在預測時我們的部分機器需要停止使用這就回大大降低我們的生產(chǎn)加工速度。

在機器的開關率上發(fā)現(xiàn)，在機器的使用過程中每周的開關率能達到正常的1/3左右，而錨桿機在使用等各方面問題的開機率次數(shù)每周達到使用總次數(shù)的1/2左右，在設備的開關機方面是一項十分重要的影響問題，他嚴重影響我們的工作速度。除了設備原因外，自然因素的不相適應也是嚴重影響我們工程作業(yè)進度的主要原因，在煤礦出設備原因外，環(huán)境因素主要是瓦斯的威脅，也是影響我們掘進進度的關鍵因素之一。煤礦在瓦斯這方面問題也是受到嚴重的困擾，這個問題嚴重制約著在煤礦開采工作面的掘進進度的快慢。如果瓦斯含量較大，機械割煤的速度也就會相應的變慢，從而造成工作面無空頂問題的產(chǎn)生，錨桿機自身的開機率較低，而因為瓦斯而斷電又會直接造成開采工作面停止運行，嚴重制約掘進的速度。據(jù)相關統(tǒng)計，每月的事故問題上因為各種問題而造成意外而停止掘進的問題占整個作業(yè)時間的一半以上。

4 快速進行多巷連采掘進的措施

4.1 瓦斯治理

井下最常見的問題就是瓦斯問題，瓦斯嚴重制約我們的井下開采作業(yè)?，F(xiàn)在的方法主要是采取以下方式進行。一是，進行提前預抽。在進行施工的過程中，就需要在靠近采煤的那一側(cè)每隔300-400m就施工一個千米鉆場，主要用來進行瓦斯抽取，一方面可以降低在回采作業(yè)中的瓦斯難度，另一方面可以降低在掘進時的瓦斯?jié)舛取Ｔ诰蜻M過程中，一般每隔300-400m，就施工一個千米鉆場繞道，用以向工作面方向進

行打鉆，然后進行瓦斯預抽。二是，普通鉆機超前鉆孔掩護掘進。由于大部分礦井的瓦斯含量較大，而千米鉆機的抽取時間短、加之鉆孔穩(wěn)定性的限制，導致在挖掘過程中，由于瓦斯的超限導致故障斷電的事情的發(fā)生，這就給我們的安全生產(chǎn)方面帶來了巨大的壓力，嚴重影響正常生產(chǎn)作業(yè)。為了更好地解決這方面的問題，可以進行對每一個聯(lián)絡巷進行打通，測量一下煤體瓦斯?jié)舛龋敎y量出前方煤體瓦斯?jié)舛冗^高時，就不能在聯(lián)絡巷進行掩護鉆孔施工；如果掘進工作面煤體瓦斯?jié)舛瘸瑯撕?，在?lián)絡巷進行六個超前掩護鉆孔施工；按照瓦斯的濃度依次增加鉆孔數(shù)量，鉆孔的大小深度數(shù)據(jù)依照煤體中的瓦斯含量而定。在瓦斯?jié)舛却蟮牡胤姐@孔數(shù)就相對密集一點。

當在進行較長距離掘進的時候，在巷道的兩側(cè)的卸壓帶就是瓦斯的主要來源，直接能夠影響工作面中瓦斯的量大小。所以在掘進過程中要重點防止兩側(cè)的瓦斯量，同時也要檢測在施工面上的瓦斯。

在利用以上方法進行對瓦斯的有效治理，使我們在巷道的掘進中，大大加快，在斷電停機方面的次數(shù)也是大大降低。同時也可以在抽取瓦斯不充分的地區(qū)進行局部給送風機進行送風以降低和稀釋瓦斯的濃度和含量。

4.2 努力提高人員能力素質(zhì)

在煤礦的礦產(chǎn)開采方面，連采機的操作司機在技術水平上的好壞，能夠直接決定在巷道開采后的成形質(zhì)量。技術和水平較好的操作司機在進行操作的時候，切割出的采煤巷道頂板相對較高的平整度，在巷道尺寸上的偏差也是比較小的，在割煤的速度上也比較快，這樣不僅能節(jié)省時間，還給進行支護工作帶來了很大的方便。機電工在檢測維修的技術水平上，決定著設備的檢修、維護的速度、時間、質(zhì)量。只有在設備檢修與維護十分到位的情況下，才能使我們的事故率降到最低。

4.3 簡化出煤系統(tǒng)

在正常的煤礦生產(chǎn)中，由于煤礦產(chǎn)煤環(huán)節(jié)比較多，就會大大增加煤礦產(chǎn)煤過程中的事故多發(fā)率，嚴重影響煤礦的正常生產(chǎn)。我們就以某煤礦為例根據(jù)煤礦的出煤系統(tǒng)的現(xiàn)狀，由于該煤礦東四1.4m膠帶有近1 000m長，從而造成自身符合較大，所以要再增加一部1m的膠帶，同時將該巷道與東四打通并對該巷的1m膠帶進行延長，這樣就可以減少一些不必要設備的應用，也能在煤礦出煤系統(tǒng)的程序簡化上能夠得到很大程度上的提高，同時還能提高系統(tǒng)的可靠性，盡可能地降低事故問題的發(fā)生。

4.4 進行多工序在交叉作業(yè)上的研究

盡量降低在循環(huán)作業(yè)上的時間最關鍵的問題在于相關設備是否能夠正常的運轉(zhuǎn)，運用多工序平行作業(yè)，在輔助工序上耗時較少。大采高多巷連采設備主要是為了適合于在雙巷或者多巷的進行快速掘進，由于部分煤礦礦井瓦斯問題較為突出，因此在掘進前需要進行細致預測。在這種雙巷或者多巷同時快速掘進的情況下，當其中一條巷道在進行預測時，在正常情況下，另一個采煤巷道就會處于切割煤層或者進行支護的狀態(tài)，在這種情況下錨桿機或者連采機就會處在停車的狀態(tài)，從而造成設備在開機率上大大地降低，直接影響設備掘進速度。因此，在進行這樣的礦井連采設備三巷進行快速掘進的情況下，設備在開機率上就會得到很大的提升，這將能在很大的程度上提高煤礦開采的掘進速度，更加能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦開采在多工序平行作業(yè)上地應用。

5 結(jié)語

在現(xiàn)在的煤礦開采工作中，對于大采高的應用已經(jīng)很普及了，但在多巷連采挖掘技術方面的應用大部分還是都在實驗運行階段，要想能夠更快的運用到實際的工作當中去，就需要我們針對環(huán)境和設備的需求，做好相關工作的準備，防止出現(xiàn)工作錯誤的問題產(chǎn)生。通過對多巷巷掘連采機的掘進技術的深入研究，認真分析在采煤機掘進速度方面的影響因素，并根據(jù)實際需要給出了相應的解決問題的方案。從而實現(xiàn)了煤礦開采的快速掘進。在掘進中也要注意對掘進工作面中的瓦斯進行檢測并提前充分預抽，盡力做到三巷掘進的同時進行，努力提高設備的開機率，同時也要培養(yǎng)出大量高水平、高技術的檢修工，能夠?qū)υO備進行最好的維護保養(yǎng)，簡化煤礦的出煤系統(tǒng)，在多方面措施的共同運作下來降低煤礦的事故發(fā)生率，為安全和生產(chǎn)做好保障。

參考文獻

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［3］ 翟慧兵，孔宏偉，陳軍.大采高工作面多巷連采機掘進技術研究.煤炭工程，2011，（2），28-30.

Even from the Large Mining Height More than Machine Tunneling Technology is Explored

Li Long-chuan

Abstract：This paper mainly through for restricting the coal mine in large mining height working face roadway rapid excavation in influence the research and analysis of the problem can be found in various aspects reason is restricts the coal mine in mining work surface to improve equipment driving speed is an important factor.Through the research，it is concluded that to improve the operating personnel level，simplify the mining system，do a good job in the face of the gas pre pumping and the parallel operation of the multi process is the reality to improve the speed of coal mining.

Key words：large mining height working face；kilometer transfer；rapid excavation

中圖分類號：TD263.3

文獻標志碼：B

文章編號：1003–6490（2016）02–0045–02

收稿日期：2016–01–22

作者簡介：李龍川（1976—），男，陜西渭南人，本科，主要研究方向為煤礦掘進。