连续采煤机掘进影响因素的探析

许启远

摘要：本文根据针对连续采煤机掘进施工特点，分析了连续采煤机在巷道掘进中各类影响因素，并再次基础上提出了相关的提高策略，希望本文的写作对同行业发展有所帮助。

关键词：连续采煤机掘进；影响因素；策略

1连续采煤机掘进特点

连续采煤机和自带动力的锚杆机配合，采用双巷（或多巷）掘进交叉换位施工工艺，即连续采煤机和锚杆机在双巷（或多巷）系统中的不同巷道内掘进和支护，再通过交叉循环换位完成掘、支工作。以连续采煤机及后配套设备为基础，采用大断面全煤巷锚杆支护技术及运输巷道与回风巷道双巷布置方式，既保证了掘进与支护平行作业，又满足了长距离大断面掘进通风要求，实现了连续采煤机快速掘进，彻底改变了传统矿井巷道掘进方式，形成以[1]连续采煤机为主要装备的快速掘进技术。连续采煤机掘进的主要工艺为：依靠连续采煤机截割头通过切槽和采垛两道工序完成巷道的掘进成形，连续采煤机上装有收集头机构和刮板输送机，连续采煤机截割时，煤落入收集头铲板上，铲板上的耙爪连续运转，将落煤装入刮板输送机内，刮板输送机将煤转运至梭车车斗内。工作面运煤由梭车完成，梭车往返于连续采煤机和给料破碎机之间，将割下的煤运至给料破碎机，再由胶带将煤运出掘进工作面。

2影响连续采煤机快速掘进的主要因素

2.1地质因素影响

因连续采煤机本身设备及工艺限制，在煤矿巷道掘进所面临的地质构造问题，是影响连续采煤机快速掘进的第一因素。在煤矿巷道掘进过程中，其地质构造因素主要指的是工作面煤岩硬度及强度，工作面褶曲构造、围岩等发育状况，巷道顶板及底板稳定状[2]况，地质构造中瓦斯含量，地质涌水量等。地质构造条件较好，可以为连续采煤机掘进提供良好的基础条件，而复杂不稳定的地质构造，则会对巷道掘进作业带来约束。例如巷道顶板稳定性差，为防止顶板冒落而减少掘进空顶距，连续采煤机掘进循环进度相应的减少。与大循环进度掘进相比，完成相同进尺的巷道掘进，循环进度小增加了设备倒机的次数，造成了时间浪费。不稳定的地质构造不利于锚杆机的快速支护，需要更为复杂的支护工序才能保证巷道顶板的稳定与安全，因连续采煤机掘进大多采用巷道掘进与支护平行作業方式，锚杆支护的速率下降，掘进作业需要等待支护作业完成后才能继续进行巷道掘进，这样造成巷道掘进整体的工作效率下降。同时巷内积水使煤层底板软化直接影响了梭车的行走速度；巷道存在褶曲断层节理等，对连续采煤机掘进施工的进度及安全性带来严重影响；巷道瓦斯涌出量偏高，严重则会引起瓦斯爆炸事故，需要采取措施降低煤层瓦斯含量，降低掘进效率等，这些较复杂地质条件，严重影响了连续采煤机掘进的速度和施工的质量。

2.2作业人员的技能因素影响

连续采煤机掘进巷道受到作业人员素质因素影响，包括受教育程度、技能水平程度、安全教育、劳动者的生产积极性等几个方面。因连续采煤机及其配套设备全部是引进世界一流的先进大型现代化装备，巷道掘进全部实现了机械化操作，连续采煤机巷道掘进受到作业人员技能水平影响最大，其技能水平包括生产操作技能水平和设备检修水平。在生产施工时，生产操作技能水平尤为重要，要求每一位作业人员掌握每一道工序及要求，这样才能保证此施工工艺顺利进行。连续采煤机司机要严格按照巷道指向激光调整设备走向防止设备跑偏，克服巷道内视线差的情况下保证巷道掘进质量，保证不损害设备的情况下实现最大落煤截深，同时还有兼顾与梭车司机配合装煤作业；梭车司机则要保证梭车行驶过程中不与巷道两帮或管线碰撞，不碾压梭车电缆和煤机电缆，装卸与行驶过程不洒煤；锚杆机司机要把握好锚杆机的方位，使支护锚杆的间排距符合设计尺寸要求，支护过程中要掌握好钻杆给进速度、锚杆紧固力度等，同时与其他锚杆机司机还要配合好，保证各锚杆机司机支护作业量匹配，支护作业时间均等，连采作业中每个岗位人员都需要较高的技术操作水平才能充分发挥设备本身的最大效能。连续采煤机及其配套设备体积大、机构复杂、吨位高，配件多为进口，检修维护和处理故障较为困难，需要掌握相关专业技术的检修人员不断的摸索与实践才能熟悉检修维护和故障处理的技能。如果检修维护水平不高，造成设备故障率较高，生产班组处理事故的能力相对较差，事故影响周期长，造成生产时间相对过短。

2.3设计因素影响

在掘进施工中，人员、工序要做到合理安排，使各工作紧密衔接，有效地利用工时，提高工作效率，只有这样才能使其掘进效率保持较高的水平。巷道设计也应充分考虑到对连续采煤机施工工序衔接与匹配的影响，因连续采煤机掘进和锚杆机支护为平行作业，而且连续采煤机及其后配套设备组成运煤系统，巷道设计中如果忽视连续采煤机快速掘进的施工特点，则严重制约了连续采煤机的快速掘进效率。

掘进与支护作业匹配连续采煤机掘进巷道多采用掘、支平行作业，所以每个掘支循环中连续采煤机采掘进量与锚杆机支护量是否匹配，影响了巷道整体掘进效率。当巷道掘进时间大于支护时间，则出现支护作业等待掘进作业；如果巷道支护时间大于巷道掘进时间，则出现掘进作业等待支护作业。以上两种情况都造成了等待时间浪费，没有充分利用连续采煤机与锚杆机快速掘进支护的优势。巷道设计断面大小，关系到连续采煤机掘进落煤量，直接影响连续采煤机单位时间的掘进进尺；巷道支护形式与支护参数影响了锚杆机支护作业量的大小，决定了锚杆机单位时间支护进尺。所以在设计巷道断面与巷道支护方式、参数时，既要保证巷道正常使用与顶板安全的前提下，又要考虑到掘进过程中掘、支匹配。

结论

连续采煤机快速掘进技术是实现高产高效矿井的有效方式，连续采煤机掘进效率直接影响着整个矿井开采效率及质量，影响着煤矿企业综合效益。在连续采煤机掘进中，地质条件、作业人员技能水平、设计等因素是影响连续采煤机掘进速度的重要因素。针对连续采煤机掘进工艺特点，在分析以上因素的基础上，提出提高地质勘探水平，通过培训提高作业人员技能水平，优化巷道设计，在保证安全的前提下，以提高连续采煤机速率与效率，实现煤矿开采综合效益。

参考文献

[1]马念杰，潘伟，李新元.煤巷支护技术与机械化掘进[M].徐州：中国矿业大学出版社，2013.

[2]管俊才，柳军涛.煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究[J].山西煤炭管理干部学院学报，2014（2）：37-38.