王 童

（晉能集團(tuán)山西王家?guī)X煤業(yè)有限公司，山西 忻州 036699）

隨著煤礦采場(chǎng)不斷延伸，巷道壓力越來(lái)越強(qiáng)，傳統(tǒng)“掘”“錨”過(guò)程中，掘進(jìn)機(jī)施工雖然達(dá)到機(jī)械化、靈活高效，但頂幫支護(hù)只能依靠人工進(jìn)行施工，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且受頂板隱患等威脅，兩種作業(yè)相互脫節(jié)，形成半機(jī)械化作業(yè)模式。王家?guī)X煤礦結(jié)合該礦4#煤層的地質(zhì)條件，在綜合調(diào)研及費(fèi)效比評(píng)估后，購(gòu)置了MB670 型掘錨一體機(jī)。該機(jī)集掘進(jìn)、錨護(hù)一體，全面實(shí)現(xiàn)了截割、裝載、支護(hù)、錨桿安裝同步運(yùn)行、平行作業(yè)、一次成巷，具有效率高、操作方便、安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。

1 工程概況

王家?guī)X煤礦18105 膠帶順槽布置在4#煤層中，4 號(hào)煤層由南往北逐漸增大。煤厚4.02～11.70 m，平均厚7.00 m。煤層全區(qū)賦存，呈中部厚、四周薄之勢(shì)。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含矸1～6 層，多為2～3 層。頂板為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及泥巖，有時(shí)為中、粗砂巖，厚度為2.5～9.75 m，平均厚度6.13 m；底板為高嶺質(zhì)泥巖及粉、細(xì)砂巖，厚度為1.71～3.42 m，平均厚度2.23 m。巖石軟化系數(shù)低，親水能力強(qiáng)，容易被風(fēng)化，當(dāng)其遇水后極易軟化。4#煤層頂板砂巖含水層的富水性分布極不均勻，水文地質(zhì)開(kāi)采條件復(fù)雜，局部地段存在發(fā)生災(zāi)害性涌水的可能。18105 膠帶順槽巷道全長(zhǎng)2042 m，膠運(yùn)順槽沿4#煤層頂板進(jìn)行布置，呈矩形斷面，巷道掘進(jìn)高度3.8 m，掘進(jìn)寬度5.5 m，掘進(jìn)斷面20.9 m2， 該巷道采用錨網(wǎng)（索）聯(lián)合支護(hù)方式。

2 主要施工設(shè)備、勞動(dòng)組織及作業(yè)方式

18105 膠帶順槽掘進(jìn)施工主要設(shè)備：MB670 型掘錨一體機(jī)1 臺(tái)，PLM 輪式破碎機(jī)2 臺(tái)，SZZ1200-400 順槽用刮板轉(zhuǎn)載機(jī)2 部，SJ-80 雙向運(yùn)輸可伸縮帶式輸送機(jī)3 部。

生產(chǎn)組織：采用每天“三八”作業(yè)制（一天三班，每班八小時(shí)）。采用正規(guī)循環(huán)作業(yè)方式，早班15 個(gè)掘進(jìn)循環(huán)，夜班15 個(gè)掘進(jìn)循環(huán)，中班8 個(gè)掘進(jìn)循環(huán)（中班200 min 掘進(jìn)，中班剩余時(shí)間用來(lái)檢修掘錨一體機(jī)）。每循環(huán)進(jìn)尺0.8 m，日循環(huán)進(jìn)尺30.4 m，正規(guī)循環(huán)率按90%，每月按28 d 進(jìn)行計(jì)算，月進(jìn)尺達(dá)766.08 m。

3 施工工藝及特點(diǎn)

3.1 工藝流程

鋪?lái)斁W(wǎng)、上鋼帶→臨時(shí)支護(hù)→截割作業(yè)（同時(shí)出煤裝料運(yùn)輸、掛幫網(wǎng)施工頂幫部錨桿）→收回臨時(shí)支護(hù)→掘錨一體機(jī)前移→進(jìn)入下一循環(huán)。

3.2 施工工藝

步驟1：將準(zhǔn)備好的鋼帶、鉛絲網(wǎng)放在掘錨機(jī)頂板液壓支撐架上。

步驟2：錨桿機(jī)司機(jī)按下“升起”和“安全升起”按鈕，液壓支撐架升起支撐到頂板，掘錨機(jī)司機(jī)使用遙控器操作掘錨機(jī)，落下液壓穩(wěn)定器，穩(wěn)住掘錨機(jī)，臨時(shí)支護(hù)形成。

步驟3：錨桿機(jī)開(kāi)始支護(hù)作業(yè)，掘錨機(jī)啟動(dòng)截割滾筒和運(yùn)輸機(jī)開(kāi)始割煤、出煤。滑動(dòng)機(jī)架推著截割滾筒向前移動(dòng)，由巷道上部直接進(jìn)刀掏槽，進(jìn)刀后自上而下完成全斷面截割。

步驟4：在錨桿工作全部完成后，放下頂板液壓支撐架，抬起尾部液壓穩(wěn)定器，行走至新的工作位置，開(kāi)始進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。

3.3 出煤工藝

MB670 掘錨機(jī)配套的1 部刮板輸送機(jī)進(jìn)行煤的運(yùn)輸，經(jīng)過(guò)配套2 部帶式輸送機(jī)、SJ-80 雙向運(yùn)輸可伸縮帶式輸送機(jī)，將煤矸轉(zhuǎn)載到膠帶運(yùn)輸大巷至井底煤倉(cāng)處，然后通過(guò)主斜井皮帶運(yùn)輸出井進(jìn)行處置。

3.4 工藝特點(diǎn)分析

（1）MB670 掘錨一體機(jī)施工工序流程簡(jiǎn)單，具有流水線作業(yè)特色。該設(shè)備大功率低轉(zhuǎn)速4.5 m超寬截割方式，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)尺1 m/10 min 的快速掘進(jìn)。

（2）MB670 掘錨一體機(jī)有機(jī)載前探支護(hù)用于臨時(shí)支護(hù)，工作人員作業(yè)安全系數(shù)高。

（3）MB670 掘錨一體機(jī)可以實(shí)現(xiàn)掘錨一體化，能支護(hù)頂板，能打護(hù)幫錨桿，施工質(zhì)量高，支護(hù)效果好。

（4）MB670 掘錨一體機(jī)可以做到一次成巷，掘進(jìn)過(guò)程能少開(kāi)調(diào)車(chē)硐室，掘進(jìn)工程量大大降低，掘進(jìn)效率大大提高。

（5）MB670 掘錨一體機(jī)作業(yè)時(shí)，司機(jī)采用遙控器操作煤機(jī)掘進(jìn)割煤，另外不存在煤機(jī)與錨桿機(jī)來(lái)回倒車(chē)現(xiàn)象，施工作業(yè)的安全性大大提高。

4 快速掘進(jìn)工藝保障措施

4.1 掘進(jìn)施工主要工序的保障

18105 膠帶順槽MB670 掘錨一體機(jī)快速掘進(jìn)施工中，主要工序有割煤、出煤、支護(hù)。在割煤工序，確保掘錨機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；在出煤工序，了解設(shè)備使用的注意事項(xiàng)和保養(yǎng)維護(hù)，熟悉設(shè)備使用要領(lǐng)和方法，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題立刻解決，保障帶式輸送機(jī)和刮板機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；在支護(hù)工序，對(duì)工作面頂板錨桿、錨索，幫部支護(hù)實(shí)行分區(qū)管理，提高錨桿支護(hù)速度和質(zhì)量。

4.2 緊抓掘進(jìn)施工安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

在18105 膠帶順槽掘進(jìn)施工中，要確定MB670掘錨一體機(jī)快速掘進(jìn)施工的安全質(zhì)量，做好施工安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，主要控制好掘進(jìn)巷道中線距幫距離、巷道高度、錨桿錨索質(zhì)量等。

4.3 做好安全技術(shù)措施

（1）合理布置通風(fēng)系統(tǒng)。MB670 掘錨一體機(jī)配備有新型濕式除塵風(fēng)機(jī)系統(tǒng)能捕捉細(xì)小粉塵顆粒，對(duì)職工作業(yè)環(huán)境和職業(yè)健康有著積極促進(jìn)作用。通風(fēng)問(wèn)題是制約該巷道快速掘進(jìn)的主要因素，因此需要做好18105 膠帶順槽的巷道布置工作，做好進(jìn)風(fēng)巷道與施工巷道之間聯(lián)絡(luò)巷的貫通，保證工作面風(fēng)量充足。

（2）保證運(yùn)輸系統(tǒng)的正常運(yùn)行。MB670 掘錨一體機(jī)掘進(jìn)施工作業(yè)受運(yùn)輸系統(tǒng)的影響較大，特別是煤矸和材料運(yùn)輸是制約快速掘進(jìn)的關(guān)鍵。礦成立了18105 膠帶順槽掘進(jìn)輔運(yùn)隊(duì)，并制定詳細(xì)的工作崗位標(biāo)準(zhǔn)和操作流程，確保運(yùn)輸系統(tǒng)的暢通。

5 施工效果分析

從2016 年8 月開(kāi)始，在王家?guī)X煤礦18105 膠帶順槽采用了MB670 掘錨一體機(jī)快速掘進(jìn)施工作業(yè)，施工效果理想。2016 年8 月份，18105 膠帶順槽掘進(jìn)進(jìn)尺達(dá)到1200 m，創(chuàng)造了該礦掘進(jìn)施工的新紀(jì)錄。在掘進(jìn)期間，小班最高進(jìn)尺達(dá)21 m，單日最高進(jìn)尺53.2 m，平均月進(jìn)尺達(dá)913 m。MB670 掘錨一體機(jī)的成功應(yīng)用為王家?guī)X煤礦實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效安全開(kāi)采的生產(chǎn)目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。