综掘机拐弯施工工艺在切眼施工中的应用

徐建峰

（河南平宝煤业有限公司，河南 襄城 441000）

引言

随着煤矿开采深度的不断增加，采掘装备水平的不断提档升级，掘进施工工艺及使用的装备也开始朝向智能化、自动化的方向发展，在巷道开掘时，已经实现综合机械化掘进，巷道拐弯掘进已基本实现了机械化，但是从整体的施工情况来看，在拐弯施工的过程中，整体的工艺较为复杂，需要考虑的内容也相对较多。图1 是某巷道采取的拐弯掘进，从施工情况来看，需要综合考虑多方面因素，加大设计投入，注重施工环节把控，更好提升施工质量。

一、工程概况

河南平宝煤业有限公司己15-12100 风巷位于己15-17 煤层，从设计情况来看，开切眼方位角为90°，长度为260m。

从巷道断面来看，1-1 开切眼巷道的形状为矩形，高×宽为2.6m×4.0m。对于剥帮断面形状也是矩形，高×宽为2.6m×3.2m，在完成剥帮之后，形成的2-2 断面为矩形，高×宽为2.6m×7.2m。对于3-3断面，就是在完成剥帮之后的煤机硐室断面的形状设计为矩形，高×宽为2.6m×8.7m。从现场施工情况来看，在施工现场需要施工稳车硐室，设计参数为深×宽均为4m，断面形状设计为矩形。在进行硐室的施工时，需要和巷道的顶板、地板等持平。

二、施工工艺与方式方法

首先，在施工前，煤矿地测部门应当将开切眼位置的偏中线、腰线等数据全部给出，在施工过程中，严格按照这些数据为基础开展施工[1]。图2 为巷道拐弯最小曲率计算示意图。

其次，在施工的过程中，对现场的用电、机械、水及风等进行全面的检查，确保达到质量规定要求，同时，技术人员将悬臂式掘进机、耙装机等安全到位，将皮带机和顺槽中的皮带搭接完成，形成一个完整的运煤系统。

第三，在巷道施工之前，应当确保巷道内通风正常，在开工之前，技术人员应当从外到内对施工点15m 范围内的支护情况进行全面检查，若发现了支护失效的问题，则应当及时进行整改，全面保证安全之后，才能进行掘进施工[2]。

第四，在正常掘进情况下，巷道沿着煤层地板掘进，选择使用悬臂式掘进机进行落煤、出煤。在进行本次切眼施工时，设计采用“导硐掘进、剥帮成型”的方式进行分次成巷施工。技术人员首先施工切眼导硐，在导硐完成施工后，在以导硐为基础，开展剥帮施工，在进行剥帮施工时，仍旧采取由西向东的方向进行施工。在导硐施工到规定的位置之后，将掘进机回撤回来，并拆除导硐中的皮带机。同时，技术人员在切眼进行回剥时，将耙装机安装到位，配合掘进机开展接力出煤，对整个切眼进行剥帮施工。随着剥帮施工长度的不断增加，在达到了可以安装皮带机的产固定后，技术人员将耙装机全部回撤，然后安装皮带机，并组装掘进机，从而形成完整的煤流系统，选择使用掘进机进行剥帮直到设计规定的位置。这里需要注意的是，在剥帮施工之前，技术人员应当确保两列工字钢棚超前剥帮迎头6m[3]。

第五，对采煤机硐室进行施工。技术人员应当根据设计位置将采煤机硐室位置全面预留出来，随着剥帮迎头不断向前推进，在超过煤机硐室开门口4m 之后，后退掘进机截割煤机硐室4m 并进行支护，然后截割剥帮迎头4m，再后退掘进机截割煤机硐室4m并进行支护。技术人员重复上述操作，直到将煤机硐室截割出设计尺寸。技术人员在将煤机硐室全面完成施工之后，需要在门口及时架设工字钢棚，主要目的是全面加强对硐室的支护。技术人员在煤机硐室中对钢筋梯层进行布置时，朝着东西向进行布置[4]。

第六，在进行本次掘进施工时，设计采用“三八制”作业方式，选择使用悬臂式掘进机进行拘谨施工，在每班生产时，组织两个正规生产作业，设计每次循环的进尺数量为2m，每天达到了的循环进尺12m，在早班完成截割之后，技术人员进行检修。在掘进的过程中，对巷道的两帮和底角不进行支护，在掘进迎头超过了支护位置8m 之后，技术人员及时进行两帮和两底角的支护。

第七，具体工艺流程。在本次施工时，技术人员设计采用悬臂式掘进机对煤层进行切割，通过掘进机靶装系统及运输机完成运输。在进行运输、截割的过程中，需要准备好支护所用材料，在完成了掘进循环之后，技术人员需要对掘进工作面进行临时支护，并采取针对性的加固措施，之后技术人员从巷道顶板中间开始朝向两帮进行锚杆支护，形成巷道永久支护。

第八，为了提升现场施工实效，技术人员在剥帮时，设计采用全断面掘进留浮煤的方式进行施工，规定留有0.7m 左右的浮煤，主要是为了在对顶板进行支护时，确保人员安全，留设的长度，距离迎头在20m的范围内。

第九，在施工过程中，对出现的煤岩松软问题，特别是在巷道三岔口及将断层揭露的位置，对巷道进行掘进时，技术人员应当将截割的深度控制在0.8m。从本次施工情况来看，工作面切眼煤层直接顶板的岩性为泥岩，老顶的岩性为粉砂岩，老底的岩性为粉砂岩，直接底的岩性为泥岩[5]。

三、本次施工中存在的问题及经济技术对比分析

首先，在巷道切巷施工的过程中，因为没有将综掘机中的转载机及时拆除，导致在掘进的过程中出现了转载机转台扭曲变形的问题，因此，在今后的施工过程中，对拐弯作业已经切割3m 后，技术人员应当及时将转载机拆除，从而更好保证施工的安全性。

其次，在进行拐弯施工时，因为综掘机之后的浮渣不能得到及时有效的清除，导致巷道高度不能满足需求，出现了综掘机卧底不够的问题，因此，在进行施工的过程中，技术人员应当在综掘机拐弯过程中，对切巷溜子中的浮渣做到全面及时的处理，从而更好确保施工的正常开展。

第三，选择使用掘进机直接拐弯的方式，相对于传统的炮掘拐弯，有效降低了工人劳动的强度，对于施工环节也得到了有效简化，施工环节安全性也得到了明显提升，特别是炮采对整个施工带来的不利影响降低到了最低[6]。

此外，相对于同类条件，选择使用掘进机进行拐弯，有效缩短了巷道拐弯所需要的施工公司，降低了直角拐弯对整个掘进工作带来的负面影响。从本次施工实践来看，宽度为7m 的切眼施工任务，若选择使用炮掘的方式，需要消耗的时间为九天，而选择使用综掘机，消耗的时间仅仅四天，对于材料的消耗量也明显的下降。

四、结束语

从本次综掘机拐弯施工来看，通过己15-12100 风巷工作面切眼施工的过程中，使用综掘机，有效减少了材料消耗，施工环节也得到了明显优化，不仅有助于降低巷道拐弯施工中存在的各类问题，同时也较好提升了施工的安全性，工作面掘进的效率也得到了明显的提高。但是从整体的施工情况来看，在很多环节还有着较大的提升空间，需要在今后的实践中，全面总结提升，更好提升施工效果和质量。