斜井综掘机快速掘进施工技术实践研究

斜井综掘机快速掘进施工技术实践研究

张鑫磊

山西焦煤汾西矿业集团矿山设备租赁分公司，山西介休， 032000

摘要：为解决斜井快速掘进问题，本文结合某矿井主斜井实际情况，对其以综掘机为基础的快速掘进施工技术进行深入分析，提出具体的施工方法与要点，以期为相关人员提供参考，保证斜井综掘机快速掘进施工质量。

关键词：斜井掘进；综掘机；快速掘进

综掘机是斜井施工主要机械设备，综掘机的合理应用能有效加快掘进速度，提高整个斜井的施工效率，但这需要以明确具体的掘进工艺为前提，因此实际施工中应根据矿井实际情况，明确具体的快速掘进方法和要点。

1工程概况

某煤矿主斜井总长约1km，斜度为16°，断面形状为半圆拱，尺寸为：宽度×高度=5.2m×3.8m，明、暗槽段分别为43.53m和29.02m。表土部分支护措施为现浇混凝土，基岩部分支护措施为锚喷。该斜井基岩段从以下地层中穿过：泥岩层、砂质泥岩层、粉砂岩层和煤层，岩石硬度在3级以下，地下含水层以第四系松散层为主，地下水补充以裂隙含水层为主，其次为孔隙含水层，补给与径流条件均相对较差，但该矿井属于低瓦斯矿井，实际施工条件良好。该矿井机械设备配置情况为：1台EBZ-160型综掘机；1台DSJ80/15型皮带机；1台JK-2.5型绞车；8辆1.5t矿车；1台JS-500型搅拌机；2台ZP-VII型喷浆机；2台SA-250型压风机；1台FBD-NO9.6型局扇。现以该煤矿主斜井为研究对象，对其基于综掘机的快速掘进施工技术应用进行深入分析。

2快速掘进施工

2.1切割顺序与质量要求

切割按照从上到下和从中间到周围的顺序进行，切割完成后刷成要求的断面形式。截割时应对截割的高度与宽度进行严格控制。切割质量要求为：严格按照中线进行截割，避免超挖；在软岩欠挖处使用风镐处理成型；截割完成后岩石的块度应始终，对于大块岩石，应先用风镐将其破碎^[1]。

2.2施工工艺

基于综掘机的斜井快速掘进施工工艺方法和要点为：

（1）接班之后，机械操作人员积极配合现场的班组长对工作面围岩及其支护等情况进行检查，确认工作区是否安全和洁净，以及是否存在障碍物。

（2）全面检查现场机械设备，确定操纵机构与按钮的动作是否可靠，电压与液压等系统和各类安全保护装置的运行是否正常，胶带机的运行是否正常，切割头截齿是否存在掉齿或严重磨损。

（3）经检查确认机械设备正常且全体作业人员均撤回到安全地点以后，即可打开电源开关，严格按照标准的程序预先空载运转，注意不可带载起动。

（4）正式开机前应先发出报警信号，正确的起动顺序为：先开启液压泵，再开启胶带机，然后开启装载机，最后开启截割部。

（5）开启液压泵后，观察其压力表实际指示情况能否达到要求，当发现问题时应立即停机，并向上级汇报，开展进一步检查。

（6）所有操纵机构的操作都应缓慢且平稳，不可将操纵机构一次性从其中一头转换至另外一头。

（7）在岩石巷道掘进过程中，应严格按照先软岩后硬岩的顺序进行。对于容易破碎的演示，需从巷道断面顶部实施掘进。

（8）通常截割需要从工作面的下部开始，先进行切底掏槽，期间充分考虑岩石自身层理，沿层理的方向对截割头进行移动，注意不可横断层理。

（9）如果岩石的硬度超过掘进机自身切割能力，则应停止掘进，同时采取其它有效措施。

（10）以岩石自身软硬程度为依据确定适宜的推进速度，防止电机过载，在切割过程中需将铲板放下。若落矸的数量较大导致过载，应立即停机，并退出掘进，不同通过点动开车的方式处理，否则可能会使电动机被烧毁，或导致液压马达损坏。

（11）只有在截割头处于旋转状态时才可以对岩石进行截割。在起动过程中应注意截割头不可带载，且推进速度也不能太大，禁止超负荷运行。

（12）截割头处于最低位置时，不可抬起铲板，铲板和截割部之间的距离应达到300mm以上，两者不可直接接触。

（13）现场操作人员应经常对机体两侧浮岩进行检查与清理，在扫底的过程中应保证前一刀压住后一刀，防止产生硬坎，进而避免履带前进过程中越垫越高。

（14）如果岩石的块度大于机器龙门自身宽度与高度，则应先做好破碎，再开始装运。

（15）在油缸行进到终止的位置后，立即将手柄放开，防止溢流阀长时间溢流导致系统过热。

（16）采用掘进机不断向前掏槽的过程中，应避免切割臂处在左右两侧极限位置。

（17）包含装载机和转载机，以及其它各类配套设备在内的所有机械设备，都不能处在超负荷运转状态。

（18）随时检查系统实际运转情况，如果压力表的实际指示出现异常，则应立即停机进行检查。

（19）运转过程中密切注意冷却水水流与水温，如果冷却水的水流不足，或防尘设施的配置不齐全，则不允许开始作业。

（20）电机长时间工作之后，不可突然停止冷却水的供应，而是要在电机连续冷却一段时间后才能将冷却水路关闭。

（21）如果运转时发生危急情况，应立即通过紧急开关将系统的电源切断，同时要使用专门的闭锁装置对电源进行闭锁，在查明导致故障发生的原因并采取有效措施解决后，即可继续开机。

（22）在截割头变速过程中，应先将电机的电源切断，在转速基本为零后对变速器的操作手柄进行操作，以实现变速，需要注意不可在高速运转情况下进行变速。

（23）操作人员工作过程中必须注意力集中，保证开机的平稳性，并看好前方方向线，听从现场指挥人员的指挥。掘进机正常行走过程中，需抬起铲板与后支撑。

（24）当经过检查发现冒顶隐患或人员安全受到威胁时，应立即停机，严格按照以下顺序进行操作：按下紧急停止的按钮，将开关电源切断，将把手推到零位，将其它所有操作阀的按钮及把手均推到零位，最后将冷却水的供应开关关闭。

（25）停机应按照以下顺序进行：①将掘进机从迎头处退出3-5m；②停止截割头的运行；③将截割头收回；④在掘进机中指定位置放好截割头；⑤将所有操纵机构的把手回零；⑥停止转载皮带机；⑦停止油泵电机；⑧将电源关闭并进行闭锁；⑨按下急停按钮；⑩关闭冷却水的供应开关。

2.3锚喷支护

2.3.1临时支护

临时支护措施为前探支架，以14#槽钢为前探梁，长度应达到4m以上，间距不能超过1.2m，使用金属锚杆将其固定，树脂锚固剂应达到1块以上，使锚固力达到64kN/根以上，将前探梁制作完成后，其最大控顶距离为1.8m。

2.3.2永久支护

先在爆破完成后进行锚喷初支，之后在综掘机的后方按照一定距离实施复喷。拱部锚杆借助气动锚杆钻机进行打设，两帮的锚杆则借助风钻打设。采用喷射机进行混凝土喷射，喷头由人工操作和控制。在掘进完成后先设置锚网，并初喷一层厚度为50mm的混凝土，再分层喷射直到设计要求的厚度。混凝土喷射过程中使用的各类原材料质量都应满足设计要求，且配合比准确，使用专门的搅拌机搅拌，并做到随拌随用，在喷射开始前应凿除危岩，并对岩帮进行重新和超线，以保证尺寸达到设计要求。喷浆时，喷头应和岩面保持垂直，间距按照1.0-1.2m控制，同时还要结合现场实际情况对风量和水与其它材料之间的比例进行调整，保证喷浆效果。为减少混凝土回弹，还应加强对回收料的收集和利用。在混凝土喷射过程中，应安排专人负责照明和指挥，完成混凝土喷射后的巷道，其墙体应保持平直，且拱部保持圆顺，始终坚持挂线施工原则，具体的混凝土喷射顺序为先喷射墙体混凝土，再喷射拱部。

3结论

（1）对切割阻力进行严格控制，避免切割头截齿损坏。综掘机不断向前掘进的过程中，不能使切割臂处在左右两侧极限处，并注意对切割臂实际震动情况进行观察，如果震动频率过大，则说明截齿已经受损，应立即更换。

（2）综掘机应安排专人进行保养和操作。所有操作与维修人员都要在上岗前经过严格的培训，且考核合格。操作时应严格执行相关规程与手册。施工中密切观察综掘机实际情况，及时发现与解决潜在的各类问题。

（3）综掘机根据巷道断面要求和地层条件选择，所选综掘机的切割尺寸和倾角都应与巷道断面要求相符，同时还要有良好的经济性。

参考文献：

[1]刘磊.煤矿斜井综掘机快速施工技术应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2021(19):26-27.