综掘机大坡度施工技术研究与应用

杨强

摘要：针对鲍店煤十采区3下煤第六个区段的103下06工作面切眼①煤层倾角达28°，远远超过了EBZ-160综掘机的最大爬坡能力18°。采取增加绞车辅助牵引综掘机退机等技术措施，实现综掘机大坡度正常掘进，大大提高掘进效率，探索出一套综掘机大坡度正常掘进切实可行的方法。

关键词：大坡度;综掘机退机;辅助牵引力;减少退机频次

一、概况

鲍店煤矿103下06工作面位于十采区南部，是十采区3下煤第六个区段的工作面，三下煤平均厚3.3m。该工作面位于兖州向斜的南翼（靠近向斜的轴部），总体趋势受兖州向斜控制，总体呈南高北低、西高东低，顺槽东部，煤层倾角变化较大，为8～28°，平均17°，X-F31断层向东至设计切眼①，煤层倾角预计15～28°，设计切眼①煤层倾角最大，预计为28°，将对切眼掘进、支护、排水等工作造成很大困难;运输顺槽侧切眼①西44m处，是整个工作面的最低点。切眼①位于裂隙发育带，掘进过程中淋水较大。

103下06顺槽、切眼施工采用EBZ160综掘机截割，采用SSJ-150型胶带输送机及SGB-620/40T型刮板输送机运煤矸。铲板耙装切割下的煤至掘进机第一运输机，经过掘进机第二运输机，运至后面配套的SGB-620/40T型刮板输送机或SSJ-150型可伸缩胶带输送机（切眼刷大时，EBZ160综掘机铲板耙装切割下的煤至掘进机第一运输机，经过滑行，落至SGB-620/40T型刮板输送机）。

二、可行性研究与问题分析

采用EBZ160掘进机由切眼上头向下头下山掘进：

EBZ160掘进机适用于18°以下的巷道上山掘进，在掘进过程中如果坡度大于18°，上山时爬坡及下山时退机都很困难。

由于坡度大，综掘机履带与巷道底板摩擦力小并且综掘机自身重力向下的分力也就较大，导致综掘机爬坡时，履带打滑或开不动，综掘机自身动力及爬坡设计解决不了这个问题。依据现实地质条件及设备状况，需要解决一下技术问题：

1.下山掘进机进退需要依赖辅助“牵引力”，让综掘机在大坡度上“进退自如”;

2.巷道坡度大于23度，掘进机向前倾斜度大，油箱透气孔漏油，造成掘进机油箱油位低，掘进机后退操作时油管吸空，无动力;

3.巷道坡度大于18度，综掘机第二输送机运煤时，煤与皮带间摩擦力小，造成煤在皮带上打滑运不上去。

4.解决综掘机与牵引绞车运行协调一致，防止运行不协调、进退不一致造成牵引绞车绳受力异常断绳等问题。

5.牵引综掘机双速绞车钢丝绳易断，是生产薄弱环节，需要采取措施。

6.综掘机退机是生产的重点环节，也是安全管理的重点，需要减少掘进时的退机频次。

7.减少使用刮板输送机运煤受积水（或淋水）影响。①巷道淋水较大，积存到刮板输送机内，无法有效排出;②巷道坡度大，必须用刮板输送机进行运输，淋水大，出煤量小，无法将水吸收，形成水煤，刮板输送机无法运输水煤，出煤困难;③水煤容易积聚的机尾，将机尾淤塞，影响刮板的正常运行，且机尾积聚煤多，需人工清理，又浪费人力。

只要解决上面问题，综掘机大坡度施工问题就能得到较好的解决。

三、技术原理及技术改进措施

1.大功率双速绞车辅助牵引综掘机退机，在切眼上头安装无锡南泉矿山设备有限公司生产的JSDB-19双速绞车一部，功率45kW，慢速牵引力320KN，钢丝绳直径φ31mm。钢丝绳要完好，严格使用慢速。

采用大功率双速绞车及动滑轮组合装置辅助牵引综掘机后退（双速绞车配备大绳径绞车绳、专用绳卡，动滑轮组及导向轮均在原来的固定基础上进一步采取加固措施，具体施工方法见图1工作原理如图示一。

2.将掘进机的油箱原透气口堵住，另外再接一个油管代替原透气孔，油管位置较高，确保整个油箱油位高，油管正常吸油，保证掘进机后退时动力正常。

3.综掘机第二输送机卸载部运行在巷道底板的大滑轮，改为在刮板输送机溜槽沿滚动的小滑轮，降低卸载部的高度700mm，有效降低综掘机第二输送机坡度，同时采用“人”字型防滑皮带，增加胶带输送机与煤之间的摩擦力。成功解决煤在综掘机第二输送机运输过程中的打滑问题。

4.信号联系不准确，造成绞车司机与掘进机司机不能够同步作业，配合不协调。安装便于绞车司机与掘进机司机联系的组合电铃，有专人指挥，利用组合铃指挥掘进机司机与绞车司机同步操作。综掘机前进时，及时松绳，综掘机停止时，准确刹闸，稳定综掘机，防止下滑。综掘机后退时，及时施力拉综掘机，达到双速绞车辅助牵引力与综掘机动力“融为一体”，协调一致，“难分”彼此。

5.协调辅助牵引钢丝绳与综掘机同步运行，减少异常受力;减少综掘机与辅助牵引钢丝绳连接固定的“薄弱环节”。

双速绞车与综掘机距离近时，辅助牵引绞车钢丝绳与综掘机用直径31mm钢丝绳连接，钢丝绳缠绕三圈，采用插接或使用标准绳卡三付固定。双速绞车与综掘机距离较远时，可增加动滑轮，综掘机与动滑轮用直径31mm钢丝绳绕3圈连接，可采用插接或使用三付标准绳卡固定。

绞车绳端头生根到巷帮上，通过绞车绳绕在滑轮上，确保每股绞车钢丝绳受力仅有绞车钢丝绳直接固定到综掘机上所受拉力的一半，减少了因负荷大受力断绳问题。

不再使用使用T40刮板输送机链连接，避免连接强度不够频繁出现断绳现象。

6.局部巷道坡度过大致使绞车牵引力无法达到综掘机退机所需牵引力时，采用“临时性更改帮部锚网支护流程”的方法：①掘进机进行截割工作后，将截割机头收回顶住正迎头煤壁;②伸出截割接头，配合退掘进机，截割机头无行程时，收回截割机头，截割机头落地，支起后支撑，做好掘进机防滑工作;③敲帮问顶后，使用前探梁对迎头空顶进行支护，悬挂迎头护网;④对顶板进行支护后帮部施工肩窝往下第一、第二根锚杆，第三根锚杆（即底脚锚杆）暂不施工，施工完帮部第二根锚杆后悬挂帮部防护网并固定牢靠防止折帮伤人;⑤掘进机过后，立即补打帮部第三根锚杆。

迎头必须在确保帮部第三根锚杆位置无折帮隐患下，方可采用“临时性更改帮部锚网支护流程”法。

7.完善排水系统，避免迎头积水，刮板输送机顺直，避免局部度数大，煤在刮板槽内打滑问题，给刮板输送机搭设玻璃钢瓦防水棚，遮蔽顶板淋水。

①将机尾用道板、木垫板垫起，淋水则顺着巷道往下流，不会在刮板上积存，起到滤水的作用;

②在机尾下挖出一条水沟引到排水硐室，淋水直接流到排水硐室，不会积存;

③将变坡点处溜槽垫起顺平，这样变坡点处溜槽过渡更为平缓，减少刮板及刮板链的磨损，降低事故发生率。

四、实际应用效果

切眼大坡度下山掘进过程中减少了最浪费时间并最为困难的退掘进机环节，大大节省了掘进循环的时间，加快了掘进速度，提高施工安全性，提高掘进机开机率，取得较高安全效益。

通过以上措施的实施，103下06切眼班掘进进尺4-5排，班平均进尺4.2m，比技术改进前提高180%，创造可观经济效益。

五、该改进技术推广应用

通过大坡度综掘施工技术改进，取得的效果極为明显，未我矿以后的大坡度上山巷道的掘进提供了可靠的依据为提高单进，提高掘进机开机率，加快机掘进尺，取得较高安全经济效益。保证我矿正常接替解决了现实的问题，极具推广价值。

（兖矿万福能源有限公司 山东省菏泽市 274922）