综放工作面高效掘进设备配套和工艺的应用

王旭军

（阳泉煤业（集团）有限责任公司一矿， 山西 阳泉 045008）

引言

1 巷道的简要情况

1.1 巷道位置

阳煤一矿8906 工作面为综放工作面，位于北翼九采区，其西邻8905 工作面（未采），东邻8907 工作面（未掘），北为九采区辅助大巷，南至采区边界。8906 回风巷全长800 m。

1.2 地质概况

1.2.1 煤层及顶底板情况

本工作面煤层赋存稳定，厚度最大7.15 m，最小6.5 m，平均6.95 m；煤层直接顶为黑色泥岩，致密块状构造，含少量黄铁矿，其厚度最大1.65 m，最小1.25 m，平均1.4 m；煤层直接底为黑色泥岩，致密节理发育，块状构造，含少量植物化石，其厚度最大2.65 m，最小2.16 m，平均厚度2.4 m。本采区地质构造总体为宽缓向斜构造，局部有次一级小型褶曲，向斜翼部倾角最大10°，最小2°，平均倾角3°～6°。

1.2.2 巷道断面

阳煤一矿8906 回风巷为矩形断面，毛宽4.0 m，净宽3.8 m；毛高3.0 m；净高2.9 m；毛断面12 m2，净断面11.02 m2。

2 施工工艺

2.1 工艺流程

掘进机割、装、运煤→敲帮问顶→上钢带、铺网→临时支护→打注顶锚杆、帮锚杆→上托板→锚索安装。

2.2 割煤工艺

掘进机截割循环方式的选择应根据煤岩的结构特点而定，正常情况下，应从工作面左下角开始掏槽，然后截割头沿巷道断面宽度水平摆动，左右摆动一次为一个行程，两个半行程为一个循环进度，遇顶板破碎时，可从工作面上方进刀，只割帮与顶的位置，同时临时支护紧跟煤头。

浙江省首个地质公园院士专家工作站在常山揭牌（省厅地环处）...................................................................6-11

3 掘进机上液压锚杆钻机的配备

3.1 理论依据

因为掘进机和MYT-85D 型液压锚杆钻机都是靠液压装置中的液压油将动力传递到机器上而运转的，因此如果采取一定的措施，能够使掘进机和锚杆机共同靠一套液压装置传递动力，那么就可以实现液压锚杆钻机随着掘进机一起移动。按照这个思路，通过反复试验，最后形成了一套方案，即：利用掘进机的油箱，在掘进机的电机罩处利用厚螺纹孔加装了一块底板，在底板上安装了一套油泵，与掘进机共同吸油，回油管路及油箱通过管路连接，构成了锚杆机的液压系统，从而使锚杆机在液压作用下打眼，并且和掘进机形成一体化结构，能随掘进机一起工作。

3.2 井下试验阶段

掘进机和液压锚杆钻机配套试验成功后，马上进行了井下试验，地点选在了8906 回风巷，由综掘四队具体承担试验工作。共施工进尺588 m，最高小班进度8 排，最低小班进度4 排。

掘进机上配备MTY-85D 液压锚杆钻机的试验取得了一定的成功，但是，还存在着一些问题，需要进一步改进，以适应高产高效的要求。

3.3 试验结论

通过现场试验，发现掘进机配备MTY-85D 液压锚杆钻机存在以下优缺点，并加以改进。

3.3.1 优点

1）液压锚杆钻机的泵站安装在掘进机上，泵站随掘进机移动，供液距离短，移动方便。

2）不受外界影响，液压锚杆钻机的动力源是泵站，因此外界停压风或压风风压不足不会影响液压锚杆钻机工作。

3）液压锚杆钻机操作方便，灵活可靠，推进力大，故障少，在试验过程中，液压锚杆钻机没有出现故障。

3.3.2 缺点

1）液压锚杆钻机和掘进机共用一个油箱，因油箱内液压油频繁工作，油温容易升高，导致掘进机和液压锚杆钻机不能实现长时间连续工作，这是制约生产的关键性因素。

2）液压锚杆钻机机头与底座用螺栓固定，操作不便。

3.3.3 改进方法

1）在液压锚杆钻机的泵站油箱加水冷却，利用高压水管中的水冷却油箱内的液压油，具体做法就是：在油箱内安装回形管，出口一头接高压水管，一头接锚杆钻机，使高压水先从油箱内通过然后进入锚杆钻机，起到冷却液压油的作用。

2）改进机器结构，使之更适应现场环境。

4 试验期间其他措施

4.1 强化检修质量

为了确保综掘队组生产班掘进期间的顺利进行，要求检修班要加强检修质量，检修班每班必须施工一排进度，实现检修完毕带负荷试车，减少事故影响。

所有设备的备品备件都要备在现场，以便发生事故时能及时更换，尽量减少影响时间。

4.2 适当扩大锚杆间排距

锚杆支护的推广应用，较大地提高了巷道支护强度和支护质量，同时也增加了巷道支护施工时间。阳煤一矿综掘队支护用时占整个时间的65%左右，通过阳煤一矿近几年掘进期间的巷道矿压观测情况来看，适当增大锚杆间排距，同时，适当增加锚索数量，可以相对减少制约施工进度的支护环节的影响，这也是提高进尺的关键措施。

4.3 实现平行交叉作业

为了实现快速掘进，尽可能地利用工时，掘四队实现了一些施工工序和平行交叉作业：

在掘进机截割煤时，要求锚杆工将所用锚杆都带好螺帽、垫片、W 钢带、网都备在掘进机附近，金属网要展开，树脂药卷剥去塑料皮。

在检修班检修过程中，实现了皮带机尾与延长风水管平行作业。加皮带架、皮带和掘进机注油与延长电缆平行作业。施工锚索与检修工序平行作业。

5 需要改进和加强的方面

1）推广应用液压锚杆钻机，继续进行掘进机配备液压锚杆钻机的试验研究，改进缺陷，尽早投入使用。

2）继续深入研究，改进施工工艺，实现多工种平行交叉作业，促进高进高效发展。

6 结论

通过本课题的研究，阳煤一矿掘四队截止2019年10 月底共施工进尺3 868 m，效率达到0.5 m/工以上，单进水平达到400 m，取得了一定的成功，为阳煤一矿综掘队组提出了一条合理的途径，找到了解决综掘水平落后局面的办法，有效地缓解了衔接紧张的局面，实现了高进高效。