| 标题 | 综掘机在突出矿井架棚支护半煤岩巷中快速掘进的应用 |
| 范文 | 苏波 摘 要：随着科技的不断进步，煤矿开采逐渐实现了机械化生产。综掘机是煤矿开采中常用的一种机械化设备，具有掘进、装岩、运煤、支护、钉道等多种功能。本文将就综掘机在突出矿井架棚支护半煤岩巷挖掘中的应用进行举例说明，并对此次应用进行了简要评价。 关键词：综掘机；架棚支护；半煤岩巷；快速掘进 1 概述 在对半煤岩巷道进行挖掘时，传统方法是采用打眼放炮、人工装车、推车的方式进行。该方法需要消耗大量的劳动力，且体力劳动强度极大，掘进速度很慢。在掘进距离100m以内，人工装车和推车的速度变化不大，但当掘进到500m以后，就会对工人的工作效率产生极大的影响，掘进速度仅能保持在50m/月-80m/月的范围内，不利于掘进工作的进行，严重降低了采面作业速度，延长架棚支护的工程进度；另外，随着掘进工作的不断进行，巷道会出现一定的坡度，这就需要在巷道内安装一定数量的调度绞车，这势必会增加施工作业人员的数量，而若绞车出现故障时，就会对整条生产链造成影响；因此传统的人工掘进技术已经无法适应现代煤矿开采的需要，利用现代化的机械设备辅助巷道掘进成为必然。 2 综掘机掘进技术极其应用 2.1 综掘机综掘技术 综掘机，全称为综合机械挖掘机，主要功能有掘进、装岩、运煤、支护、钉道等，该机械相对于传统打眼放炮的掘进技术来说，可提升3倍的掘进速度，但由于设备自身功能的限制，综掘机在全煤巷道中应用较为广泛。综掘机的使用，提高了工作效率，降低了工人的劳动强度，减少了施工现场人员的数量，有利于安全管理工作的开展。另外，改变了传统炮掘引起的巷道顶板掉落的现象，综掘机振动较小，对周围煤岩的作用力小，基本消除了迎头垮冒落现象，保障了掘进工作的顺利开展。 2.2 综掘机在突出矿井架棚支护半煤岩巷中快速掘进的应用 2.2.1 工程及设备 以山西省H煤矿某矿井开采为例，该煤井为突出矿井，采取架棚支护的开采方式，巷道条件为半煤岩。本次工程掘进采用综掘机型号为沈阳出产的EBZ-200型综掘机，输送机型号为SP-80，刮板输送机型号为SGW-40T。 2.2.2 综掘机应用改进 对EBZ-200型综掘机进行分析后，对其进行如下改进： 第一，EBZ-200型综掘机质量较好，属于二运带式输送机，原有设备生产时，长度仅为6m，若施工时每班要掘进5-6m时，第二班要延输送带；若要达到连续掘进2小班再延输送带，就需要对输送带进行加长处理，由原来的6m延长为12m。二运带式输送机与综掘机绞接，处于悬空状态，原有综掘机的二运支撑油缸不足以支撑起12m长的二运带式输送机，二运的摆动也将受到限制，影响主运带式运输机的工作性能，因此在对综掘机进行改进时，应对各项影响因素进行综合考虑，以确保综掘机在半煤岩巷掘进中运行的安全性和可靠性。 改进措施：在主运带式输送机的机尾架上安装带有四个轮子的小跑车，跑车轮子可左右摆动；将加长的二运带式输送机与小跑车用螺栓连接，以确保二运带式输送机和跑车能够随着综掘机的前后移动而移动；跑车的轮子可自由摆动，这就实现了跑车的转向功能，当综掘机在左右方向转动时，跑车能够随之做出相应的转动，摆脱了二运带式输送机的影响。改进后的综掘机基本实现了在半煤岩巷道掘进工作所用到的各项功能。 第二，在架棚支护半煤岩巷掘进中，煤层倾角达到30°-50°，厚度仅为1.5m，综掘机在工作时会对顶板岩石造成一定的影响。但顶板、底板岩石硬度系数变差较大，个别情况下可能会出现底板硬度大于顶板硬度。综掘机截割臂上安装伸缩保护外筒，当煤层顶板和综掘机的伸缩保护外筒处于同一侧时，顶板侧的煤矸、滑矸较软，对伸缩外筒的阻力小，综掘机运行速度不受影响；若综掘机需要掉头对另一巷道进行操作时，此时综掘机的伸缩保护外筒在迎头的右侧，与煤矿巷道的底板侧接触，这就会受到较硬岩石的影响，尤其是在掘支护用的“腿窝”时，会受到很大阻力，掘进进度将大大降低。 改进思路：在综掘机右侧截割臂上焊接一个可作为伸缩保护外筒油缸的座子，这样综掘机就有两个固定的油缸座，一个伸缩保护外筒装在综掘机上使用，另一个在设备库备用，根据综掘机的工作情况，选择用左侧或者右侧的带拐臂的伸缩保护外筒，满足综掘机伸缩外筒与煤矿巷道顶板层接触，确保了工作效率。 2.3 应用评价 改进后的综掘机应用到H煤矿突出矿井架棚支护半煤岩巷掘进施工中，极大的提升了工效，实现了快速掘进的目的。但在实际施工时，仍存在几个问题，需要进一步研究。 首先，是设备后退问题。综掘机后面安装带式输送机，给设备的后退造成了一定的障碍，只能先将输送机拆散，后退，再安装进行下一步操作。 其次，除尘问题。综掘机作业时粉尘多，虽然安装了除尘风机，但效果仍不理想，若不对其采取措施，作业危险系数增大，对人员安全造成极大的威胁，需要进一步研究改进。 再次，辅助油缸问题。综掘机工作时，受到岩层阻力较大，机器产生的振动较大，影响工作效果；可将辅助油缸伸出，起到一定的支撑稳定作用，但仅限于锚网巷道施工，对架棚巷道的作用效果并不好。 最后，设备安全问题。半煤岩巷道采用人工挖掘岩层时，设备容易损坏；且倾斜状态下的煤层会在重力的作用下垮落，给施工造成极大干扰。利用综掘机挖掘岩层，掘1.5m厚的煤层时仅掘1m厚，将煤层撇在底板，其余掘顶板岩石。这种施工方法可减少煤层垮冒落现象，但进度较慢；另外，综掘机在掘岩层和煤层时受到的阻力不一样，对配件的损害也不同，增加了设备的维修量。 4 总结 通过本次综掘机在突出矿井架棚支护半煤岩巷掘进中的应用实例说明，煤矿巷道掘进的机械化可以实现，但在实际施工时，应根据各煤矿地质条件、水文条件、设备情况制定合适的施工工艺，必要时应对设备进行一定的改进，已达到保护设备、快速掘进、安全施工的目的。 参考文献： [1]马利.岩巷机械化快速掘进技术及其在邢台矿区的应用研究[D].中国矿业大学（北京），2012. [2]熊斌.煤矿斜井综掘机快速施工技术应用研究[D].安徽理工大学，2014. [3]曹飞飞.岩巷快速掘进优化设计及应用[D].河北工程大学，2014. |
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