论文部分内容阅读
【 摘要 】通过煤巷综合机械化高效進尺的应用研究推广，选择适合本企业实际情况的机械设备，实施合理科学的施工技术方案，使煤巷施工的单进、工效提高到一个新水平，巷道掘进速度比原来提高50％以上，解决矿井持续性生产的问题；提高了生产效率，缓解了矿井接续紧张的局面，基本实现有序衔接，在确保公司生产接续中保持高产稳产局面具有十分重要的意义，为公司长远稳定持续发展奠定了基础。
【关键词】掘进机；半煤岩巷掘进技术应用
中图分类号：TD42文献标识码： B 文章编号：
1013工作面位于十一水平1000采区西翼，开采深度：-779～-825m。该工作面位于杜军庄背斜构造块内，地质构造复杂，断层连续性强，11煤层与12煤层为同时期沉积煤层，并且该工作面下伏12煤层已经全部回采，12煤层的开采对11煤层造成了不同程度的破坏。1013中下上风：在-780大巷1000石门11煤层见煤点设计位置开门向西沿底施工至切眼位置，设计长度914米；1013中下下运：在1023正眼内设计位置开门，向西沿底按线施工至切眼位置，设计长度961米。11煤层厚度为0.56—1.51米，半煤岩掘进，采用佳煤机EBZ—55掘进机掘进。
1、煤层顶、底板岩性特征和物理特征
1、1工作面煤层赋存情况
1.2顶底板围岩特征
顶板：直接顶为泥岩，厚度1.5-2.4m，平均1.95m，黑色、块状，贝壳状断口，含串珠状泥质结核，划痕灰白色。
老顶为细粒砂岩，厚度1.7-7.38m，平均4.54m，深灰色，层状、层理面含植物化石碎片，主要成份为石英、长石，划痕灰白色。
底板：直接底为粉砂质泥岩，厚度0.2-0.25m，平均0.22m，灰黑色，块状、含大量植物根化石，划痕灰白色。
老底为细粒砂岩，厚度0.6-0.75，平均0.71m，灰色，层状、主要成份为石英、长石，遇水易风化。
根据地质科提供的地质资料，该11煤层直接顶板单向抗压强度20Mpa，11煤层直接底板单向抗压强度36Mpa.
2. EBZ-55掘进机主要技术特征
1、机高：1325mm（机身）；1500mm（一运）。
2、机宽：2200mm（铲板）；1750mm（履带宽）。
3、机长：7950mm（机体）。
3.施工工艺及支护形式
3.1支护形式
根据设计，上风、下运采用10.4m229U钢拱型支架支护，全断面铺设金属网。采用前探梁作为临时支护，安装时要先将顶帮的浮掉找清，然后在紧临槽口的棚子上挂大钩子→上大梁→插牢销子，前探梁成对使用，然后挂顶梁、铺网、插背。
3.2巷道层位
由于为半煤岩掘进，巷道施工时采取挑顶和打底的作业方式，如图。
3.3施工工艺
上风、下运采用全断面一次成巷的方法，掘进与支护顺序作业。工艺流程为安全检查—试车—进刀割煤—找掉移前探梁—上梁—铺网—插背—中部立腿—铺帮网—出煤，以此为一个循环。
4.施工组织
4.1掘进机截割顺序
由于为半煤岩巷掘进，截割头横向截割前先在巷道中部煤层位置挖一个窝槽，控制好截割深度。在窝槽截割中要转动着截割头，依靠掘进机的行走履带向前推移，同时摆动截割头完成掏槽工作。掏槽完成后，然后向下摆动截割头割到巷道底部，然后重复煤巷截割顺序，完成整个断面的截割工作。
4.2根据顶底板情况确定巷道截割
1013工作面为上行开采挖潜工作面，11煤与12煤间距为7-8米，12的开采对11造成了不同程度的破坏。11煤顶底板受到破坏层理裂隙发育，掘进时采取挑顶和打底的方式进行巷道截割。根据煤层顶板的完整情况现场及时调整截割顺序，若顶板破碎极易冒落可先割出巷道基本断面（不挖两帮的的腿窝），然后挂梁、插背，最后挖腿窝、上腿；或先截割断面的上1/2，然后上梁插背控制好顶板，然后再截割其余的部分、挖腿窝上腿。
5.加强机电检修，保证设备完好
5.1持证上岗。掘进机司机和机电维修人员必须经过专门培训，考试合格后，持证方可操作和维修。其他人员不得操作和维修使用掘进机。
5.2维修人员日常检查和维修的项目为减速器及液压油箱、润滑油、截齿、刮板输送机链条、液压系统工作压力、管路泄漏、喷雾降尘装置、拖拽电缆等，并做好检修日志。
5.3维修人员每周检查和维修的项目为减速器噪音及漏油情况、截割减速器与电动机等重要部位连接情况、刮板输送机减速器磨损情况、履带、回油过滤器、全部电缆、油路等，并做好检修日志。
5.4维修人员及时发现问题及时解决，减少掘进机事故率和事故时间，确保生产班的开机率和生产时间，也相应提高了工作面单进。
6. 效果分析
6．1 技术效果分析
6．1．1 提高了半煤巷的工程质量
通过综合机械化掘进，提高了巷道的成型，确保巷道的成型质量，同炮掘相比有效地控制了巷道的超欠挖，减少了插背用品的投入，不易出现插背不实的问题。同炮掘相比对围岩破坏性减小，从而最大限度地保持巷道围岩的自身强度，增强了围岩自承能力，相对提高了巷道支护质量，利于巷道安全施工和支护。
6．1．2 提高了掘进速度
通过综合机械化掘进技术的推行和新的支护操作工艺顺序的实施，使的半煤巷掘进进度效率大大提高。经现场统计，每班进度可由炮掘的3架提高至6架以上，日进尺能达到9.6 m，最高月进尺达300以上，掘进效率可提高50%以上。
6．2 经济效益分析
6．2．1 直接经济效益
通过进一步扩大机掘进尺范围，加强机掘快速进尺组织，提高了工程质量和施工速度，使巷道施工的单进、工效提高到一个新水平。对缓解公司采掘衔接、区域衔接紧张局面，确保矿井在生产接续中保持高产、稳产，实现生产能力储备具有十分重要的意义。
6．2．2 间接经济效益
通过实施半煤巷综合机械化快速掘进，降低职工攉煤的劳动强度，提高了工效，单进效率得到了提高，进而提高了员工经济收入。通过实施半煤巷综合机械化快速施工技术，能够实现机械割煤及自动装运煤，减少了顶板空顶时间，缩短了职工迎头作业时间，提高了安全可靠性。
7.结论
林西矿业公司为百年开采企业，随着开采深度的增加矿山压力显现越来越大，巷道支护难度加大，巷道套修的频率和次数增多，特别是反复受采动影响的巷道变形严重更需多次套修，掘进衔接紧张的局面制约着公司的发展。通过煤巷综合机械化高效进尺的应用研究推广，选则适合本企业实际情况的机械设备，实施合理科学的施工技术方案，使煤巷施工的单进、工效提高到一个新水平，巷道掘进速度比原来提高50％以上，解决矿井持续性生产的问题；提高了生产效率，缓解了矿井接续紧张的局面，基本实现有序衔接，在确保公司生产接续中保持高产稳产局面具有十分重要的意义，为公司长远稳定持续发展奠定了基础。
【关键词】掘进机；半煤岩巷掘进技术应用
中图分类号：TD42文献标识码： B 文章编号：
1013工作面位于十一水平1000采区西翼，开采深度：-779～-825m。该工作面位于杜军庄背斜构造块内，地质构造复杂，断层连续性强，11煤层与12煤层为同时期沉积煤层，并且该工作面下伏12煤层已经全部回采，12煤层的开采对11煤层造成了不同程度的破坏。1013中下上风：在-780大巷1000石门11煤层见煤点设计位置开门向西沿底施工至切眼位置，设计长度914米；1013中下下运：在1023正眼内设计位置开门，向西沿底按线施工至切眼位置，设计长度961米。11煤层厚度为0.56—1.51米，半煤岩掘进，采用佳煤机EBZ—55掘进机掘进。
1、煤层顶、底板岩性特征和物理特征
1、1工作面煤层赋存情况
1.2顶底板围岩特征
顶板：直接顶为泥岩，厚度1.5-2.4m，平均1.95m，黑色、块状，贝壳状断口，含串珠状泥质结核，划痕灰白色。
老顶为细粒砂岩，厚度1.7-7.38m，平均4.54m，深灰色，层状、层理面含植物化石碎片，主要成份为石英、长石，划痕灰白色。
底板：直接底为粉砂质泥岩，厚度0.2-0.25m，平均0.22m，灰黑色，块状、含大量植物根化石，划痕灰白色。
老底为细粒砂岩，厚度0.6-0.75，平均0.71m，灰色，层状、主要成份为石英、长石，遇水易风化。
根据地质科提供的地质资料，该11煤层直接顶板单向抗压强度20Mpa，11煤层直接底板单向抗压强度36Mpa.
2. EBZ-55掘进机主要技术特征
1、机高：1325mm（机身）；1500mm（一运）。
2、机宽：2200mm（铲板）；1750mm（履带宽）。
3、机长：7950mm（机体）。
3.施工工艺及支护形式
3.1支护形式
根据设计，上风、下运采用10.4m229U钢拱型支架支护，全断面铺设金属网。采用前探梁作为临时支护，安装时要先将顶帮的浮掉找清，然后在紧临槽口的棚子上挂大钩子→上大梁→插牢销子，前探梁成对使用，然后挂顶梁、铺网、插背。
3.2巷道层位
由于为半煤岩掘进，巷道施工时采取挑顶和打底的作业方式，如图。
3.3施工工艺
上风、下运采用全断面一次成巷的方法，掘进与支护顺序作业。工艺流程为安全检查—试车—进刀割煤—找掉移前探梁—上梁—铺网—插背—中部立腿—铺帮网—出煤，以此为一个循环。
4.施工组织
4.1掘进机截割顺序
由于为半煤岩巷掘进，截割头横向截割前先在巷道中部煤层位置挖一个窝槽，控制好截割深度。在窝槽截割中要转动着截割头，依靠掘进机的行走履带向前推移，同时摆动截割头完成掏槽工作。掏槽完成后，然后向下摆动截割头割到巷道底部，然后重复煤巷截割顺序，完成整个断面的截割工作。
4.2根据顶底板情况确定巷道截割
1013工作面为上行开采挖潜工作面，11煤与12煤间距为7-8米，12的开采对11造成了不同程度的破坏。11煤顶底板受到破坏层理裂隙发育，掘进时采取挑顶和打底的方式进行巷道截割。根据煤层顶板的完整情况现场及时调整截割顺序，若顶板破碎极易冒落可先割出巷道基本断面（不挖两帮的的腿窝），然后挂梁、插背，最后挖腿窝、上腿；或先截割断面的上1/2，然后上梁插背控制好顶板，然后再截割其余的部分、挖腿窝上腿。
5.加强机电检修，保证设备完好
5.1持证上岗。掘进机司机和机电维修人员必须经过专门培训，考试合格后，持证方可操作和维修。其他人员不得操作和维修使用掘进机。
5.2维修人员日常检查和维修的项目为减速器及液压油箱、润滑油、截齿、刮板输送机链条、液压系统工作压力、管路泄漏、喷雾降尘装置、拖拽电缆等，并做好检修日志。
5.3维修人员每周检查和维修的项目为减速器噪音及漏油情况、截割减速器与电动机等重要部位连接情况、刮板输送机减速器磨损情况、履带、回油过滤器、全部电缆、油路等，并做好检修日志。
5.4维修人员及时发现问题及时解决，减少掘进机事故率和事故时间，确保生产班的开机率和生产时间，也相应提高了工作面单进。
6. 效果分析
6．1 技术效果分析
6．1．1 提高了半煤巷的工程质量
通过综合机械化掘进，提高了巷道的成型，确保巷道的成型质量，同炮掘相比有效地控制了巷道的超欠挖，减少了插背用品的投入，不易出现插背不实的问题。同炮掘相比对围岩破坏性减小，从而最大限度地保持巷道围岩的自身强度，增强了围岩自承能力，相对提高了巷道支护质量，利于巷道安全施工和支护。
6．1．2 提高了掘进速度
通过综合机械化掘进技术的推行和新的支护操作工艺顺序的实施，使的半煤巷掘进进度效率大大提高。经现场统计，每班进度可由炮掘的3架提高至6架以上，日进尺能达到9.6 m，最高月进尺达300以上，掘进效率可提高50%以上。
6．2 经济效益分析
6．2．1 直接经济效益
通过进一步扩大机掘进尺范围，加强机掘快速进尺组织，提高了工程质量和施工速度，使巷道施工的单进、工效提高到一个新水平。对缓解公司采掘衔接、区域衔接紧张局面，确保矿井在生产接续中保持高产、稳产，实现生产能力储备具有十分重要的意义。
6．2．2 间接经济效益
通过实施半煤巷综合机械化快速掘进，降低职工攉煤的劳动强度，提高了工效，单进效率得到了提高，进而提高了员工经济收入。通过实施半煤巷综合机械化快速施工技术，能够实现机械割煤及自动装运煤，减少了顶板空顶时间，缩短了职工迎头作业时间，提高了安全可靠性。
7.结论
林西矿业公司为百年开采企业，随着开采深度的增加矿山压力显现越来越大，巷道支护难度加大，巷道套修的频率和次数增多，特别是反复受采动影响的巷道变形严重更需多次套修，掘进衔接紧张的局面制约着公司的发展。通过煤巷综合机械化高效进尺的应用研究推广，选则适合本企业实际情况的机械设备，实施合理科学的施工技术方案，使煤巷施工的单进、工效提高到一个新水平，巷道掘进速度比原来提高50％以上，解决矿井持续性生产的问题；提高了生产效率，缓解了矿井接续紧张的局面，基本实现有序衔接，在确保公司生产接续中保持高产稳产局面具有十分重要的意义，为公司长远稳定持续发展奠定了基础。