煤巷快速掘進施工技術(shù)探討

周慶元

（黑龍江省龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司興山煤礦，黑龍江鶴崗154100）

煤巷快速掘進施工技術(shù)探討

周慶元

（黑龍江省龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司興山煤礦，黑龍江鶴崗154100）

煤巷掘進是煤礦采掘作業(yè)的重要環(huán)節(jié)，而煤巷快速掘進則是煤礦生產(chǎn)中非常重視的工作。快速掘進是煤礦負責(zé)人、干部、技術(shù)人員及全體員工都期望實現(xiàn)的愿望，這種內(nèi)生動力推動了煤巷快速掘進施工技術(shù)的生產(chǎn)。煤礦技術(shù)人員必須深入研究快速掘進施工技術(shù)，提高煤礦生產(chǎn)力，提高掘進效率，進而提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

煤巷快速掘進；施工技術(shù)

1 以煤巷掘進機為主的幾種生產(chǎn)線

1.1 掘進機——刮板輸送機的作業(yè)線

此作業(yè)線的主要設(shè)備是煤巷掘進機、刮板輸送機。掘進機截割下來的煤巖，卸給其下方的刮板輸送機，刮板輸送機將煤巖輸送、卸載到煤倉或其他運輸設(shè)備上，截割下來的煤巖被不間斷地運出，保證掘進工作具有很好的連貫性，加快掘進速度。但掘進機向前連續(xù)掘進一段距離后，要停機，進行巷道支護和刮板輸送機接長工作。

該作業(yè)線為連續(xù)掘進、運輸與支護、接長刮板輸送機交替作業(yè)，仍然存在掘進間斷、勞動強度大、占用人員多等問題。因此，這種掘進作業(yè)線，適合較短巷道掘進，一般運輸距離不超過400m時較為適用。

在采用掘進刮板輸送機械化作業(yè)線時，輸送機占用巷道斷面較少，可沿巷道一幫布置，而且該作業(yè)線一般都在短距離巷道掘進時采用，當(dāng)輔助運輸量較小時（如采用錨桿支護的巷道），由人工運輸至工作面。運輸量較大時則需鋪道運輸。

1.2 掘進機——膠帶轉(zhuǎn)載機——刮板輸送機的作業(yè)線

該作業(yè)線減少了連續(xù)掘進、運輸與支護、接長刮板的交替作業(yè)，膠帶機頭安裝需占用一定時間。因此，這種掘進作業(yè)線適合較長巷道掘進，一般運輸距離在400 m以上時較為適用。在采用掘進機——膠帶轉(zhuǎn)載機——刮板輸送機機械化作業(yè)線時，由于膠帶轉(zhuǎn)載機占用巷道空間較大，輔助運輸較為困難，在雙巷齊頭并進時，兩巷集中從一條巷道的膠帶機出煤，另一條巷道作為輔助運輸巷道。在巷道為單巷掘進時，輔助運輸很難解決，可以通過增大巷道斷面來解決。

1.3 掘進機——膠帶轉(zhuǎn)載機——可伸縮雙向帶式輸送機的作業(yè)線

在以上作業(yè)線基礎(chǔ)上，把刮板輸送機換成可伸縮帶式輸送機（如圖1）。該作業(yè)線減少了膠帶伸長次數(shù)，實現(xiàn)長距離連續(xù)運輸，生產(chǎn)能力大，基本上可滿足掘進機快速掘進的要求。

圖1 掘進機、帶式輸送機作業(yè)線設(shè)備布置圖Fig.1Equipment layout of heading machine and ribbon conveyor operating line

膠帶延長速度快（每延長12 m膠帶僅需30 min），支護工作與接長膠帶可平行進行，縮短掘進循環(huán)時間。因此，該掘進作業(yè)線適合長巷道掘進，運輸距離大于600 m時，其優(yōu)越性更為明顯。另外，帶式輸送機上膠帶運煤時，下膠帶能同時向工作面運送材料，使上膠帶出煤和下膠帶進料形成運輸系統(tǒng)，可簡化輔助運料系統(tǒng)。當(dāng)然，管理較為復(fù)雜，事故隱患多為該作業(yè)線的不足。

1.4 掘進機——倉式（梭行）礦車的作業(yè)線

該作業(yè)線由掘進機、倉式（梭行）礦車和牽引絞車或防爆機車組成。掘進機截割下來的煤巖，經(jīng)掘進機的裝載機構(gòu)和膠帶轉(zhuǎn)載機，卸載于倉式（梭行）礦車內(nèi)，然后用絞車或電機車將倉式（梭行）礦車?yán)叫遁d地點卸載。此作業(yè)線可將截落的煤巖及時運走，特別適合運輸距離較長的情況下掘進。但是采用絞車牽引倉式（梭行）礦車靈活性較差，影響掘進機效能的發(fā)揮，在實際生產(chǎn)中最好采用防爆機車牽引。

2 利用連續(xù)采煤機快速掘進施工

2.1 連續(xù)采煤機用于掘進的優(yōu)缺點

2.1.1連續(xù)采煤機掘進有如下優(yōu)點

因為液壓系統(tǒng)簡單，通常采用電動機驅(qū)動，不受或少受液壓元件故障多的制約，傳動系統(tǒng)安全可靠。掘、錨、裝、運可平行作業(yè)，掘進速度快，工效高。

2.1.2連續(xù)采煤機掘進存在以下缺點

連續(xù)采煤機和配套梭行礦車往復(fù)運行，對底板破壞比較嚴(yán)重。在松軟底板條件下，后配套設(shè)備最好選用橋式膠帶轉(zhuǎn)載機；連續(xù)采煤機受地質(zhì)條件影響較大。通常要求煤層傾角不能太大，厚度在1.3～4m，底板堅硬，礦井水對底板影響較小，頂板為中等穩(wěn)定，有較好自控及可錨性。由于截割頭一般在3 m左右，通常大于機身寬度，連續(xù)采煤機只適用于巷道寬度大的礦井。掘、錨的分離作業(yè)，需要多開聯(lián)絡(luò)巷，進行快速密閉，給生產(chǎn)時通風(fēng)管理造成困難。煤體暴露多，給有自然發(fā)火危險的礦井造成安全隱患。

2.2 主要代表設(shè)備與性能

具有代表性的有BM20型、KBⅡ型和ISS型采掘錨桿機等。目前采掘錨機組技術(shù)已經(jīng)成熟并得到廣泛應(yīng)用。如長壁工作面順槽80%以上采用采掘錨一體化的掘錨機組施工，幾種主要的采掘錨機組在煤礦也得到了應(yīng)用。ABM20型采掘錨機組是典型代表，它在掘進工作面的作業(yè)是割煤和安裝錨桿平行作業(yè)，機組的行走機構(gòu)帶著機體及錨桿機向前移動，完成一個掘進循環(huán)。如表1所列。

表1 國外采掘錨機組的技術(shù)特征表Tab.1 Technical feature list of foreign mining anchor unit

3 結(jié)語

以煤巷掘進機為主的幾種生產(chǎn)線主要有掘進機——刮板輸送機的作業(yè)線，掘進機——膠帶轉(zhuǎn)載機——刮板輸送機的作業(yè)線，掘進機——膠帶轉(zhuǎn)載機——可伸縮雙向帶式輸送機的作業(yè)線，掘進機——倉式（梭行）礦車的作業(yè)線。利用連續(xù)采煤機快速掘進施工各有其優(yōu)缺點，要發(fā)揮其優(yōu)勢，避其弊端，充分發(fā)揮機械設(shè)備性能。無論采用何種煤巷快速掘進施工的生產(chǎn)線，必須從本煤礦的實際情況出發(fā)，以提高煤礦的經(jīng)濟效益和社會效益。

［1］馬維緒.掘進及其機電技術(shù)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.

［2］郭奉賢，席振修.煤礦開采與掘進［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2008.

［3］邱江.掘進工程［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2014.

Discussion on construction technique of coal road speedy drivage

ZHOUQing-yuan
（Xingshan Coal Mine ofHeilongjiangLongmayHegangCoal MiningCo.，Ltd.，Hegang154100，China）

Coal drivage is an important part of coal mining operations，and coal road speedy drivage is a very important job in coal production.Speedy drivage is expected by officials，cadres，technicians and staff，which promotes the rapid production of coal road speedy drivage technology.It needs mine technician to study this technology to improve coal mine productivity，enhance drivage efficiency，thereby increasing the economic benefits of coal mine production.

Coal road speedydrivage；Construction technology

TD263

B

1674-8646（2016）13-0023-02

2016-04-25

周慶元（1971-），男，黑龍江鶴崗人，工程師，從事煤礦采煤和掘進研究工作。