大采高工作面多巷连采机掘进技术的探究

李龙川（神华神东煤炭集团有限公司石圪台煤矿连采二队，陕西榆林 719315）



大采高工作面多巷连采机掘进技术的探究

李龙川
（神华神东煤炭集团有限公司石圪台煤矿连采二队，陕西榆林 719315）

摘 要：主要通过针对制约煤矿在大采高工作面的回采巷道在快速掘进时影响问题的研究和分析，可以查到在各方面原因是制约煤矿在连采作业面提高设备掘进速度的重要因素。通过研究得出，提高操作人员水平，简化采煤的系统，做好在掘进面的瓦斯预抽和进行多工序的平行作业等方面才是现实提高煤矿采煤掘进速度的根本。

关键词：大采高工作面；千米转机；快速掘进

连续运行方式的采煤机作为新型的矿山开采掘进设施，在掘进过程中具有进程快、成型好、操作工艺简单、机器发生故障率较低等好的方面，是矿山开采一体化的综合累机械挖掘设备。现在矿区煤层较好，相对设备排斥较小的矿山地区已经应用这种机械开始进行采煤掘进。在2003年神华集团下属煤矿在上湾矿进行连采作业时进行了单机三巷掘进，出色地完成了任务。但是在环境特殊的矿区，由于矿压太过于明显，在煤层中瓦斯的储存较多，就使我们的连采设备在掘进作业上受到阻碍，不能够达到我们在矿区作业的需要，同时加上其他因素的影响造成在设备的使用上受到严重的限制，所以我们在快速掘进方面要加以使用，提高煤矿开采的效率，从而获取更大的效益，同时在保证好矿井的正常作业方面具有十分重要的作用。

1 在大采高设备的概况

我国首次使用大采高进行采煤作业是在1978年，同时，国内自身也在开始努力研制自己的大采高采煤机，并于六年后自主研发成功，并实现了国内自主生产的首批国内大采高设备。如在1984年在西山使用了我国自主生产研发的首套大采高掘进设备，并且进行了对大采高在各项性能上的全面测试，并且顺利地通过了相关鉴定。经过20年的不断努力和创新，我们如今的大采高设备无论是在性能还是在功能方面都是较为优先的。我们在大采高进行工作面使用多巷连采机进行掘进方面技术的研究已经达到了我们在实际使用上的需求，但是也存在这一些不相适应的问题。

2 合理使用大采高

在使用大采高设备进行工作面作业的时候，并不是越多越好，事实证明：大采高越大，工作面在进行开采造成的岩层的运动越大，当大采高超过5.5m后，就有可能造成上层的锻炼，此时的工作支持面将承受很大的载荷，从而影响到在支撑上的稳固，同时由于现在的设备都趋于大型化，设备精密化，相对应的也就会变得更加复杂，在对设备进行维护的难度方面也会相应地变大，从而降低我们设备的掘进速度，对煤矿的生产带来影响，降低在再井下作业的安全系数。总的来说，在产量和采煤高度上市成正比的，在采高方面三米到三米五的单产最好，最高可以提高到四米五到五米就是设备在合理开采方面的极限，所以我们在开采方面的研究，建议最好在采煤高度上要小于5m为好。

3 影响掘进的主要问题

在对巷道施工中发现，影响我们工程掘进的最大原因就是瓦斯，在采煤过程中进度较慢，就会造成空顶的时间过长而引发安全隐患问题的产生。在瓦斯高的矿井进行作业前，就需要在进行掘进前进行安全风险预测，而在进行预测前就需要进行支护，进行一次这样的工作，最少也要占用3.5b。在预测时我们的部分机器需要停止使用这就回大大降低我们的生产加工速度。

在机器的开关率上发现，在机器的使用过程中每周的开关率能达到正常的1/3左右，而锚杆机在使用等各方面问题的开机率次数每周达到使用总次数的1/2左右，在设备的开关机方面是一项十分重要的影响问题，他严重影响我们的工作速度。除了设备原因外，自然因素的不相适应也是严重影响我们工程作业进度的主要原因，在煤矿出设备原因外，环境因素主要是瓦斯的威胁，也是影响我们掘进进度的关键因素之一。煤矿在瓦斯这方面问题也是受到严重的困扰，这个问题严重制约着在煤矿开采工作面的掘进进度的快慢。如果瓦斯含量较大，机械割煤的速度也就会相应的变慢，从而造成工作面无空顶问题的产生，锚杆机自身的开机率较低，而因为瓦斯而断电又会直接造成开采工作面停止运行，严重制约掘进的速度。据相关统计，每月的事故问题上因为各种问题而造成意外而停止掘进的问题占整个作业时间的一半以上。

4 快速进行多巷连采掘进的措施

4.1 瓦斯治理

井下最常见的问题就是瓦斯问题，瓦斯严重制约我们的井下开采作业。现在的方法主要是采取以下方式进行。一是，进行提前预抽。在进行施工的过程中，就需要在靠近采煤的那一侧每隔300-400m就施工一个千米钻场，主要用来进行瓦斯抽取，一方面可以降低在回采作业中的瓦斯难度，另一方面可以降低在掘进时的瓦斯浓度。在掘进过程中，一般每隔300-400m，就施工一个千米钻场绕道，用以向工作面方向进

行打钻，然后进行瓦斯预抽。二是，普通钻机超前钻孔掩护掘进。由于大部分矿井的瓦斯含量较大，而千米钻机的抽取时间短、加之钻孔稳定性的限制，导致在挖掘过程中，由于瓦斯的超限导致故障断电的事情的发生，这就给我们的安全生产方面带来了巨大的压力，严重影响正常生产作业。为了更好地解决这方面的问题，可以进行对每一个联络巷进行打通，测量一下煤体瓦斯浓度，当测量出前方煤体瓦斯浓度过高时，就不能在联络巷进行掩护钻孔施工；如果掘进工作面煤体瓦斯浓度超标后，在联络巷进行六个超前掩护钻孔施工；按照瓦斯的浓度依次增加钻孔数量，钻孔的大小深度数据依照煤体中的瓦斯含量而定。在瓦斯浓度大的地方钻孔数就相对密集一点。

当在进行较长距离掘进的时候，在巷道的两侧的卸压带就是瓦斯的主要来源，直接能够影响工作面中瓦斯的量大小。所以在掘进过程中要重点防止两侧的瓦斯量，同时也要检测在施工面上的瓦斯。

在利用以上方法进行对瓦斯的有效治理，使我们在巷道的掘进中，大大加快，在断电停机方面的次数也是大大降低。同时也可以在抽取瓦斯不充分的地区进行局部给送风机进行送风以降低和稀释瓦斯的浓度和含量。

4.2 努力提高人员能力素质

在煤矿的矿产开采方面，连采机的操作司机在技术水平上的好坏，能够直接决定在巷道开采后的成形质量。技术和水平较好的操作司机在进行操作的时候，切割出的采煤巷道顶板相对较高的平整度，在巷道尺寸上的偏差也是比较小的，在割煤的速度上也比较快，这样不仅能节省时间，还给进行支护工作带来了很大的方便。机电工在检测维修的技术水平上，决定着设备的检修、维护的速度、时间、质量。只有在设备检修与维护十分到位的情况下，才能使我们的事故率降到最低。

4.3 简化出煤系统

在正常的煤矿生产中，由于煤矿产煤环节比较多，就会大大增加煤矿产煤过程中的事故多发率，严重影响煤矿的正常生产。我们就以某煤矿为例根据煤矿的出煤系统的现状，由于该煤矿东四1.4m胶带有近1 000m长，从而造成自身符合较大，所以要再增加一部1m的胶带，同时将该巷道与东四打通并对该巷的1m胶带进行延长，这样就可以减少一些不必要设备的应用，也能在煤矿出煤系统的程序简化上能够得到很大程度上的提高，同时还能提高系统的可靠性，尽可能地降低事故问题的发生。

4.4 进行多工序在交叉作业上的研究

尽量降低在循环作业上的时间最关键的问题在于相关设备是否能够正常的运转，运用多工序平行作业，在辅助工序上耗时较少。大采高多巷连采设备主要是为了适合于在双巷或者多巷的进行快速掘进，由于部分煤矿矿井瓦斯问题较为突出，因此在掘进前需要进行细致预测。在这种双巷或者多巷同时快速掘进的情况下，当其中一条巷道在进行预测时，在正常情况下，另一个采煤巷道就会处于切割煤层或者进行支护的状态，在这种情况下锚杆机或者连采机就会处在停车的状态，从而造成设备在开机率上大大地降低，直接影响设备掘进速度。因此，在进行这样的矿井连采设备三巷进行快速掘进的情况下，设备在开机率上就会得到很大的提升，这将能在很大的程度上提高煤矿开采的掘进速度，更加能够实现煤矿开采在多工序平行作业上地应用。

5 结语

在现在的煤矿开采工作中，对于大采高的应用已经很普及了，但在多巷连采挖掘技术方面的应用大部分还是都在实验运行阶段，要想能够更快的运用到实际的工作当中去，就需要我们针对环境和设备的需求，做好相关工作的准备，防止出现工作错误的问题产生。通过对多巷巷掘连采机的掘进技术的深入研究，认真分析在采煤机掘进速度方面的影响因素，并根据实际需要给出了相应的解决问题的方案。从而实现了煤矿开采的快速掘进。在掘进中也要注意对掘进工作面中的瓦斯进行检测并提前充分预抽，尽力做到三巷掘进的同时进行，努力提高设备的开机率，同时也要培养出大量高水平、高技术的检修工，能够对设备进行最好的维护保养，简化煤矿的出煤系统，在多方面措施的共同运作下来降低煤矿的事故发生率，为安全和生产做好保障。

参考文献

［1］ 孔宏伟，陈军.高瓦斯矿井大采高工作面多巷连采快速掘进方法.煤矿支护，2012，（3），44-46+20+54.

［2］ 张新建，王硕，张双全等.大采高长工作面三级瓦斯抽采模式研究.煤炭科学技术，2013，（6），62-64.

［3］ 翟慧兵，孔宏伟，陈军.大采高工作面多巷连采机掘进技术研究.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

中图分类号：TD263.3

文献标志码：B

文章编号：1003–6490（2016）02–0045–02

收稿日期：2016–01–22

作者简介：李龙川（1976—），男，陕西渭南人，本科，主要研究方向为煤矿掘进。