实现煤巷快速掘进的分析

2011-02-28陈国平

山西焦煤科技 2011年1期

关键词：煤巷掘进机采区

陈国平

1 煤巷快速掘进中存在的制约因素

西山煤电集团公司东曲矿现编制有四个综掘队和一个开拓队，分别负责 2#、4#、8#、9#煤层的回采巷道及采区外围巷道的掘进。

1.1 掘进工作面搬家倒面耗时较长

由于地质条件差，工作面布局受矿井开拓方式及地质条件的限制等因素的影响，工作面巷道布局设计存在零星工程较多的现象，这就造成掘进队组搬家倒面频繁的现象，打破了掘进队组正常的生产秩序，影响掘进效率的提升。

1.2 目前综掘设备装备水平比较低

综掘队组现配有EBJ－120TP型掘进机3台，EBZ－132型2台，EBZ－160型2台，EBZ－220型1台，掘进机截割功率不高，工作面遇构造或煤层变薄时截割困难，常需放震动炮辅助施工，降低了掘进效率，有的掘进机现已老化，故障率较高，致使开机率降低，影响正常掘进。

1.3 地质条件的影响

五采区2#煤煤层较薄，一、三采区地质构造复杂，煤层赋存条件差，+860水平8#煤基本顶大多为石灰岩，岩性坚硬，给锚杆支护造成困难，该区域瓦斯高，掘进机快速截割时易导致掘进工作面瓦斯超限，此外，+860水平是带压开采区域，支护强度要求较高，而且防治水花费精力很大，这些都是制约掘进效率提升的客观因素。

2 实现煤巷快速掘进的技术措施

科学优化巷道设计，合理确定支护方式。

1)矿井设计，地测先行。首先要积极进行地质补充勘探工作，摸清各采区地质条件及煤层赋存状况，为优化系统和巷道设计提供技术保障，为使用机械化掘进创造条件。

2)从设计上入手，合理布置采区巷道及工作面顺槽，尽量减少小斜坡、联络巷等零星工程的布置，尽量延长采煤工作面顺槽长度，最大程度降低掘进队组的炮掘工程量及工作面搬家倒面次数。

3)合理选择巷道位置和巷道几何尺寸，设计前要考虑是否有利于机械化掘进，是否满足设备安装需求，是否有利于巷道支护，是否有利于工作面回采等诸多因素，以确保巷道断面及巷道布置合理化。

4)在采区及工作面设计时要周全考虑，力求一次到位，避免生产队组撤离后因设计不到位进行二次返工，影响队组正常施工。

5)结合巷道布置、断面尺寸及顶底板岩性等因素，总结该矿多年来巷道支护的经验，合理确定巷道支护方式，要做到既不支护欠缺，造成巷道在服务期维修量大，又不支护过剩，费工又费料。

3 优化设备选型配套，加快设备更新换代

3.1 引进新型掘进机，满足高效掘进的需求

1)在五采区薄煤层半煤岩巷掘进工作面引进大截割功率的掘进机，如EBZ200H型或EBZ300型硬岩掘进机，提高硬岩掘进效率。

2)条件允许的情况下，在大断面长距离掘进工作面(宽度5 m以上，长度2 000 m以上的巷道)逐步引进掘锚一体机，如MB670型掘锚机，可实现割煤与顶、帮支护平行作业，平均每循环用时可缩短至30 min之内，以达到快速高效掘进的目的，该掘进工艺目前已在斜沟煤矿试验，必将成为高效掘进的发展方向。

3)在短距离顺槽小断面巷道掘进工作面继续推广使用轻型掘进机，如EBJ120型掘进机，以适应工作面设备安拆、搬运及巷道开口拐弯等工程，提高掘进效率。

3.2 改进永久支护设备，引进先进的支护设备

1)首先，在顶板岩性坚硬的工作面推广使用大扭矩液压锚杆钻机，如MYT145、MYT160型液压锚杆钻机，并配套高强度钻头，以提高锚杆锚索钻孔速度。其次，要引进支腿式大扭矩的帮锚杆钻机来代替现用的手持风煤钻，以解决该矿帮锚杆打注困难的现状。再次，不断引进先进的锚杆锚索预紧器械，以提高支护效率。

2)要进行临时支护技术攻关，在掘进工作面采用高效合理的临时支护方式，在确保安全的前提下尽量缩短临时支护占有的时间，该矿现已在掘进一队试用机载临时支护装置，该装置正常使用后，可有效的缩减人工前移临时支护的时间，并可将循环进度适当加大，既能保证支护人员安全，又能加快支护效率。

3)掘进运料困难也是制约掘进效率提升的一个主要因素，要考虑在长距离掘进顺槽引进顺槽双向无轨胶轮车进行掘进材料、设备、配件的运输，可选用适合该矿掘进工作面的，具有车身较窄，灵活方便，转弯半径小，能够双向行驶的无轨胶轮车，这样就能提高掘进工作面的材料运输效率，增加了小运输的安全性。

4)逐步改进掘进机配套出煤运输设备。在长距离顺槽使用SJ800/90型胶带输送机增强运输能力，短距离巷道使用轻型电滚筒皮带取代40 t皮带，既可满足运输，又便于拆装搬运，且比40 t皮带故障率低，可有效提高掘进机开机率。

4 加强现场管理，不断优化生产组织

1)针对掘进队组施工中存在组织措施不力，不能将掘进中的掘、支、运等各道工序理顺，找到影响高效掘进的制约因素，得出一套科学有效的施工工序流程，提高综掘效率。

2)在掘进工作面搬家倒面期间，要清楚拆除工作面的现状和下接工作面的情况，清楚拆除工作量、运输工作量、安装工作量，做到合理安排，有条不紊。将搬家倒面所用时间缩减到最小，给正常掘进腾出更多时间。

3)加强过构造期间的施工组织管理，要严格执行“过构造期间领导跟班作业靠前指挥”制度、“技术骨干现场会诊”制度，及时确定安全高效、行之有效的施工组织措施。继续研究和改进采掘工作面过构造的施工工艺，力求实现安全、快速、高效、经济的通过构造带，将影响降到最低。

4)要重视设备检修，提高设备效能，机电设备的正常运转是搞好正规循环的基础，必须加强对机电人员的管理，对施工现场机电设备实行挂牌管理，加强设备的维修和保养。不断提高设备完好率，保证设备运转良好，确保掘进设备开机率的不断提高。

5)要继续推广快速掘进工艺，优化工艺流程，加快掘进速度。在综掘巷道推广应用“掘进机自拐弯开口工艺”，降低炮掘工程量，提高掘进效率，在大断面切眼推广应用掘进机后退式扩帮工艺，提高扩帮速度。

6)要做好巷道测量、先探后掘和防治水工作，要提前探明水患情况，制定探放水措施，特别是+860水平带压开采更要做好防治水工作，最大程度降低水患对安全生产和正常掘进的影响;通风部门要做好通风和瓦斯治理工作，长距离工作面要选用大功率长距离通风机以满足掘进通风需求，高瓦斯区域，尤其是+860水平要积极做好瓦斯区域预抽和掘进预抽工作，引进先进的瓦斯抽放设备，降低掘进工作面的瓦斯涌出量，减小瓦斯对快速掘进的制约和影响，管理部门要理顺抽、掘、采的关系，确保掘进队组安全高效生产。