提升综掘机掘进效率的研究与探讨

提升综掘机掘进效率的研究与探讨

高云春谭奉云王涛

华能云南滇东能源有限责任公司矿业分公司云南曲靖655000

摘要：目前，随着综采技术水平的提高，采煤技术的发展，单产效率和综采机械化指标逐年提高，为保证工作面正常衔接，采用煤巷综合机械化掘进技术，加快了煤巷掘进速度，适应高生产率、高效率工作面快速发展的需要。

关键词：综掘机；掘进效率；提升

前言

随着我国煤炭综采技术水平的提高，煤炭产量大幅增长的同时，也对巷道的掘进水平提出了更高地要求，如何快速提高巷道的掘进速度成为煤矿高效集约化生产的关键性技术之一。在综掘施工过程中要做到观念要更新，组织要得力，管理要创新。以保证综掘工作正确快速有效地进行，从而实现综掘机的快速掘进，保证正常的工作面接续，保证高产高效矿井的实现。

1快速掘进及综掘机施工原理

快速掘进是一项复杂的工程，设计多方面的因素。在煤巷作业中，以综掘机为核心，结合通风除尘、快速运输、支护措施和定向系统，形成一个完整的掘进系统、实现全作业线工作效率的提升，在保障安全性的基础上实现高效的掘进。综掘机大体上包括以下几部分：截割部；运输部分；本体；后支撑部分；液压部分。各部分来实现在煤巷中的移动，运用截割对岩石或者煤块运输到地面，后支撑部分可以实现整个综掘机的安全支护。

2提升综掘机掘进效率的研究

2.1选用性能优良的掘进机

在快速掘进技术的实施中，掘进机在其中担当重要的角色，是实现煤巷快速掘进的关键设备，煤矿巷道的掘进效率以及煤矿生产的经济效益在很大程度上依赖于掘进的工作的好坏，在选择掘进机时，必须考虑现场的施工条件及周围环境的影响，在井下，煤岩及部分矿物是掘进机的主要工作对象，其工作振动及冲击都很大，再加上煤巷掘进施工中的环境极其恶劣，因此就要求掘进设备在适应工作环境的前提下，必须能够够保持长时间不间断工作；掘进机在液压、电气、元件的选用上，要严格分析适用性，以避免不必要的误选而影响掘进机的工作性能，对于其中一些比较关键的原件，尽量选用国外先进技术设备，这样可以很好的保证其工作性能和使用寿命；在齿轮传动装置及机械连接装置方面，尽量采用独立零部件或组件，避免使用串联结构系统，在有条件的地方以嵌装式结构代替螺栓组结构，采用模块组装方式，这样可以大幅度简化机械结构，可以很好的进行拆装检修工作，同时可以提高设备使用的可靠性，从而保证机器具有较好的稳定性，达到掘进效率高，操作、维护、维修简便，运行安全可靠的目的。

2.2掘进机施工要求

地质条件对于综掘机施工来讲非常重要，施工时要根据地质资料及相邻工作面掘进情况，准确预测地质构造的具体位置及方位。提前编制过地质构造措施并准备补强支护材料，进入构造带缩小循环进尺，防止片帮、漏顶，并根据构造特性调整巷道坡度，坡度应满足无轨胶轮车运输要求及后期采煤工作面回采要求。而且要判断地质构造处岩石的硬度，若迎头岩石硬度大于综掘机截割能力时，必须立即停止掘进掘进，采用普通钻爆法掘进+掘进机进行转载出矸的施工方法，防止损坏掘进机。

2.3掘进拖缆装置改造

传统的掘进机拖缆装置是使用钢丝绳滑道，钢丝绳滑道的缺点在于电缆收缩时，电缆垂下来容易被皮带摩擦造成电缆破损影响生产，需安排专人看护。将钢丝绳滑道改成综采工作面采煤机使用的电缆夹能够解决此问题。电缆夹是由尼龙添加阻燃、抗静电剂与钢骨架注塑而成，根据掘进工作面需要通过销轴或螺栓连接放置于拖拉架里侧的电缆夹槽内，形成一条保护电缆的通道。其重量轻、体积小、结构紧凑，安装方便快捷，维护维修简单，使用寿命长，抗拉强度、抗冲击力大、具有阻燃、抗静电作用。不仅能够避免电缆破损影响生产，而且可以将看护电缆人员抽出来减少人员配置。

2.4掘进作业底煤控制

以同煤浙能麻家梁煤业有限责任公司为例，采区煤层为厚煤层和特厚煤层，综采使用放顶煤施工，因此顺槽巷均是沿煤层底板掘进。掘进过程中的底煤控制成为施工重点。控制底煤的方法主要以下几个方面，一是要按正确的截割工序施工，先割柱窝、掏底槽，再由下向上横向截割；二是要每班接班底板清理到位后在工作面探底煤，根据底煤情况确定当班掘进方法；三是加强班组管理，必须达到班班“交清窝”的要求，以利于观察分析工作面煤层走向从而确定巷道走向避免底板留煤。

2.5提高锚杆支护速度和质量是煤巷综掘快速掘进的重要一环

巷道支护施工既要便于组织快速掘进，又要使巷道在其服务期间围岩稳定，保证安全生产。巷道支护的快速施工，是快速掘进的重要组成部分。当前综采煤巷所用的支护形式主要是锚杆支护。随着我国煤巷锚杆支护技术取得了长足的进步，但与国外先进水平仍存在较大差距，主要体现在煤巷锚杆支护成巷速度低、杆锚固力低，支护密度大，这极大地制约了煤巷掘进的速度。为此，锚杆支护巷道首先要保证巷道成形好，其次是要及时支护顶帮，此外，在煤巷锚杆支护过程中还应注意：采用超前锚杆支护控顶。综掘机割煤后，如果巷道顶板破碎成形不好，必然给锚杆支护带来困难。为此，采用超前锚杆支护掘前巷道顶板。用锚索替代顶板锚杆。由于锚索承载力大于锚杆承载力，用锚索代替顶板锚杆，在不影响巷道支护效果的情况下，可适当增大锚杆间排距。采用新型高强度、高可靠性、高预紧力的锚杆，以求减少锚杆数量，提高巷道稳定性，提高工效，为快速掘进创造有利条件。

2.6优良的管理是井下煤巷快速施工的重中之重

在巷道快速施工中，劳动组织和管理工作极为重要。确定合理的劳动组织形式，对提高施工速度和施工工效有着重要作用。

2.6.1合理安排和管理多工序平行作业环节。

要提高施工速度，除采取措施提高循环进尺外，还必须组织多工序平行交叉作业，以缩短每个循环的作业时间，增加每班的掘进循环次数。每个循环作业时间是由各个工序的时间来决定的，而钻眼、装岩和支护是这些工序中工作量最大、耗时最长的工序，因此，就必须首先实现它们之间的平行作业和其他工序与主要工序间的平行作业。

2.6.2精心组织，科学管理，抓好循环作业环节。

组织正规循环作业和实行科学管理，是实现快速掘进的重要保证。根据巷道断面、地质条件、施工队的技术装备及人员的技术水平，对各工序的施工顺序进行综合考虑，编制出科学合理的施工循环图表，可使作业人员在规定的时间内，保质保量地完成所规定的工作任务，保证施工周而复始地循环进行。

2.6.3改造辅助运输环节，保证后勤服务，确保材料及时供应。

巷道施工中所需各种支护材料准备至施工指定地点，否则影响工序衔接。尤其在长距离巷道施工的后期，随着巷道的延伸，材料和设备的供应将比较困难，所以会不同程度地影响掘进速度。目前，辅助运输是影响长距离巷道掘进的一个主要因素，因此，如何提高辅助运输、解决辅助运输设备以保证用料供应是一个关键问题。强化检修质量，施工设备完好是保证正常生产的一个重要因素。此外，各种易损件（主要是掘进机）及相应设备要有备用件，在生产中出现了机电事故和相应问题，在现场及时更换可缩短事故影响时间，从而提高掘进速度。

结束语

掘进是煤矿生产的重要环节，采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。因此，煤巷的高效机械化掘进与支护是保证矿井高产高效的前提条件。同时，在煤巷掘进施工中，应加强管理，采用了多工序平行交叉作业形式，充分利用时间和空间，实现工序的紧密衔接。实践证明，只要措施得当，就能提高施工效率实现煤巷掘进的快速施工。

参考文献

[1]王玉宝，等.西山矿区煤巷掘进速度影响因素因子分析[J].煤炭学报，2015（6）

[2]陈苏社，刘百强．连续采煤机大断面双巷掘进安全快速过大断层技术实践[J]．神华科技，2014，12（5）：18—23．