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[摘 要]随着煤矿产业的发展，也伴随着国内煤炭行业形势的日益严峻，建设高产高效矿井是煤矿企业发展的必然要求。简化巷道布置，减少生产环节，实现高产高效生产。改革矿井巷道布置、巷道掘进支护，矿井提升和运输系统，加大巷道有效断面，从而实现综采工作面连续、高效生产。大力采用煤巷综合机械化掘进技术，加快煤巷掘进速度，以适应高产高效工作面快速推进的需要。
[关键词]综合机械化掘进技术应用 安全高产高效
中图分类号：TB7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0214-01
一、综合机械化掘进技术简介
综合机械化掘进技术是由掘进机、转载机、输送机等组成的综合性配套技术，在一条用掘进机开掘的巷道内，将激光测量定向掘进、运煤、通风、除尘、材料运输、巷道支护、供水、供电、排水系统等设备配套成形，形成一条效率高、相互配合、连续均衡生产的、完整的掘进系统。可以实现巷道掘进、转载、运输、支护机械化作业，从而提高掘进速度和经济效益。采用综合机械化掘进技术，是实现煤巷快速掘进的主要途径。
二、综合机械化掘进的设备选用
1、选用性能优良的掘进机及配套设备
巷道掘进效率及其经济效益的提高取决于选择适应工作状况和条件的掘进机。掘进设备的工作对象是煤层、岩石及部分夹矸，工作时振动冲击大，加之井下环境恶劣，因此要根据使用条件进行选择，要求掘进设备必须保持长期连续工作。通过引进和国产化工作，我国掘进机的制造水平和使用已迈上了新台阶，开始了我国掘进机技术的自主发展。
综合机械化掘进技术在我矿的应用：
（1）使用EBJ-120型掘进机截割头进行割煤，先中间后四周，先下后上，最后刷成所需的断面，掘进机司机在截割过程中必须严格控制巷道高度和宽度。
（2）采用EBJ-120型掘进机割煤后，通过掘进机铲板扒载到掘进机第一运输机上。
（3）通过掘进机第二运输机转载到40T刮板运输机，然后再转载到SJ-800皮带运输机上，通过外部运煤系统将煤运出。
（4）采用顶板锚杆钻机打顶眼并安装顶锚杆及扭矩螺母，采用帮锚杆钻机或风动凿岩机打帮眼并安装帮锚杆，帮锚杆使用扭矩螺母气搬机紧固，锚索锁具安装采用矿用锚索张拉机具，各种支护构件尺寸必须根据本矿实际煤层条件符合设计规定。
2、掘进机应用注意事项
采用综合机械化掘进技术时，必须严格按操作规程和安全规程作业，必须有经过专业培训合格的司机进行操作。司机操作时，要精力集中，时刻注意巷道周围环境的安全以及机器的运转情况，一旦发现问题立即停机、停电，以防止事态扩大。开机时，掘进机截割部的运行范围内，严禁有人逗留或进行其它工作。掘进机开机前应进行一系列的检查，检查掘进工作面支护完好情况以及电机设备的完好情况，发现问题及时处理解决，否则严禁开机。需调整截割机头时，施工人员必须退到机体后的安全地点，方可调动截割机头，待停机、停电、截割机头稳定后，方可进入迎头工作。不准用掘进机起吊各种物料，机体上保持清洁卫生，严禁放置杂物。掘进机调整速度时，要注意机体平稳，由快到慢，不准冲击，前进时将铲板落下，后退时应将铲板抬起，截割机头到最低位置，行走时要注意机体两侧浮煤。掘进机每个圆班要有2小时的检修时间。不得用掘进机硬拉硬拽硬拖电缆，后部转载机要有专人看管，人员要站在转载机尾后部的安全部位。
根据所选掘进机设备的型号，除了相配备应的装载和运输设备外，还应根据煤层的实际情况选择相应的支护设计方案。我矿在选用EBJ-120型掘进机时，采用工程类比法，结合临近已掘巷道实际情况，根据巷道围岩稳定性类别的划分标准，巷道支护围岩松动圈的分类，支护材料相匹配的原则，以及集团公司的有关规定，对锚杆的长度、直径、间排距进行了优化选择。以下为我矿具体支护设计说明：
回风道、溜子道采用锚网索支护时，锚杆间距顶板0.85米，帮0.9米，锚杆排距1.0米，每排15根，顶板7根，每帮4根。施工道、切眼采用锚网索支护时，锚杆间距顶板0.8米，帮0.9米，锚杆排距1.0米，每排14根，顶板6根，每帮4根。每根锚杆揣2个树脂药卷。
锚杆角度：顶板两侧第一根锚杆铅垂成15°；两帮锚杆距顶板第一根与水平成+15°，距底板第一根与水平成-15°。其它锚杆均与巷道帮、顶轮廓线垂直布置，其最小角度不得小于75°。
（详见巷道支护断面图）
由于我矿煤层较厚，施工巷道时顶板压力较大，采用锚网支护不能很好的控制顶板下沉量，因此在采用锚网支护的同时，在巷道顶板每隔5米打锚索梁加强支护。采用锚网索支护时，锚索排距3～5m（视顶板坚硬程度而定），锚索梁采用3.0米工字钢，锚索线眼距1.2米，锚索线长6.3m，每根锚索线安装4个MSCK25-45树脂药卷，并及时上好锁具。
根据各矿煤层自身条件，所选巷道规格、支护设计等情况应有相应的变化。我矿因自身煤层较厚，煤层赋存位置较深，以及采空区和旧巷、断层的影响，在采用锚网索支护的同时，也会在顶板破碎及压力较大时，选用相应的棚梁支护来加强巷道支护。以此来保证在快速掘进的同时，巷道的服务年限能够持续到回采结束。在我矿不断的实践过程中，利用综合机械化掘进技术的优点，再有效结合锚网支护和棚梁支护的优缺点，我矿已逐步实现了高产高效工作面快速推进的需要。
3、广泛应用锚杆支护、改进运输方式
为实现煤矿高效高产应提高设备综合配套能力。煤巷掘进效率低、机械不能充分发挥作用，在很大程度上与配套能力低、配套不完善有关。巷道掘进系统中的主要配套环节多、包括支护、转载、运输、供电、供水、通风、降尘等，要提高煤巷掘进效率、充分发挥机械化作用，必须提高设备综合配套能力，使之进一步完善。特别是支护和运输工作量大，占用时间多，必须解决好这两个关键环节，才能充分发挥综掘设备的潜力。在缩短支护时间方面，根据地质条件，尽量采用锚杆支护，提高巷道支护效果，减轻工人劳动强度，加快成巷掘进速度。施工时采用气动锚杆钻机打孔和安装锚杆。掘进和钻锚不能平行作业，应当及时快速安设临时支架，提高钻进速度，选用螺旋式锚杆钻机，建立快速安装系统，用锚杆机一次完成钻孔、搅拌树脂药卷和拧紧螺母等工序，尽量缩短钻锚时间。在降尘方面，确保掘进机喷雾装置完好，并在掘进机后方设置全断面喷雾洒水装置，可获得良好的降尘效果。
4、在条件适宜矿井中的应用
综合机械化掘进技术需要在煤层顶板较好，煤质较硬的情况下使用，适合长距离单头、多头掘进，具有速度快、用人少、效率高，配套简单，安全可靠，使用方便的优点。实践证明，掘进机掘进配合锚杆支护，是目前实现高产高效工作面巷道快速掘进成功的配套技术。
采用综合机械化掘进技术，提高了煤巷综掘机械化水平，实现了煤巷快速掘进。随着技术的进一步更新，重型化、掘锚一体化、自动控制及远程遥控是掘进机的发展方向。在煤巷锚杆支护技术方面，主要是积极开展巷道围岩地质力学测试，研究与推广煤巷锚杆支护设计方法，制定锚杆支护材料系列及相应标准，完善锚杆支护施工机具，提高锚杆施工质量检测与监测技术，从而扩大煤巷锚杆使用范围，提高煤巷快速掘进水平、促进高产高效矿井建设。
作者简介
姚旭东，男，毕业于黑龙江科学技术大学，资源与环境工程学院，采矿工程专业。现就业于龙煤鹤岗矿业公司南山煤矿，担任掘进区技术员。
[关键词]综合机械化掘进技术应用 安全高产高效
中图分类号：TB7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0214-01
一、综合机械化掘进技术简介
综合机械化掘进技术是由掘进机、转载机、输送机等组成的综合性配套技术，在一条用掘进机开掘的巷道内，将激光测量定向掘进、运煤、通风、除尘、材料运输、巷道支护、供水、供电、排水系统等设备配套成形，形成一条效率高、相互配合、连续均衡生产的、完整的掘进系统。可以实现巷道掘进、转载、运输、支护机械化作业，从而提高掘进速度和经济效益。采用综合机械化掘进技术，是实现煤巷快速掘进的主要途径。
二、综合机械化掘进的设备选用
1、选用性能优良的掘进机及配套设备
巷道掘进效率及其经济效益的提高取决于选择适应工作状况和条件的掘进机。掘进设备的工作对象是煤层、岩石及部分夹矸，工作时振动冲击大，加之井下环境恶劣，因此要根据使用条件进行选择，要求掘进设备必须保持长期连续工作。通过引进和国产化工作，我国掘进机的制造水平和使用已迈上了新台阶，开始了我国掘进机技术的自主发展。
综合机械化掘进技术在我矿的应用：
（1）使用EBJ-120型掘进机截割头进行割煤，先中间后四周，先下后上，最后刷成所需的断面，掘进机司机在截割过程中必须严格控制巷道高度和宽度。
（2）采用EBJ-120型掘进机割煤后，通过掘进机铲板扒载到掘进机第一运输机上。
（3）通过掘进机第二运输机转载到40T刮板运输机，然后再转载到SJ-800皮带运输机上，通过外部运煤系统将煤运出。
（4）采用顶板锚杆钻机打顶眼并安装顶锚杆及扭矩螺母，采用帮锚杆钻机或风动凿岩机打帮眼并安装帮锚杆，帮锚杆使用扭矩螺母气搬机紧固，锚索锁具安装采用矿用锚索张拉机具，各种支护构件尺寸必须根据本矿实际煤层条件符合设计规定。
2、掘进机应用注意事项
采用综合机械化掘进技术时，必须严格按操作规程和安全规程作业，必须有经过专业培训合格的司机进行操作。司机操作时，要精力集中，时刻注意巷道周围环境的安全以及机器的运转情况，一旦发现问题立即停机、停电，以防止事态扩大。开机时，掘进机截割部的运行范围内，严禁有人逗留或进行其它工作。掘进机开机前应进行一系列的检查，检查掘进工作面支护完好情况以及电机设备的完好情况，发现问题及时处理解决，否则严禁开机。需调整截割机头时，施工人员必须退到机体后的安全地点，方可调动截割机头，待停机、停电、截割机头稳定后，方可进入迎头工作。不准用掘进机起吊各种物料，机体上保持清洁卫生，严禁放置杂物。掘进机调整速度时，要注意机体平稳，由快到慢，不准冲击，前进时将铲板落下，后退时应将铲板抬起，截割机头到最低位置，行走时要注意机体两侧浮煤。掘进机每个圆班要有2小时的检修时间。不得用掘进机硬拉硬拽硬拖电缆，后部转载机要有专人看管，人员要站在转载机尾后部的安全部位。
根据所选掘进机设备的型号，除了相配备应的装载和运输设备外，还应根据煤层的实际情况选择相应的支护设计方案。我矿在选用EBJ-120型掘进机时，采用工程类比法，结合临近已掘巷道实际情况，根据巷道围岩稳定性类别的划分标准，巷道支护围岩松动圈的分类，支护材料相匹配的原则，以及集团公司的有关规定，对锚杆的长度、直径、间排距进行了优化选择。以下为我矿具体支护设计说明：
回风道、溜子道采用锚网索支护时，锚杆间距顶板0.85米，帮0.9米，锚杆排距1.0米，每排15根，顶板7根，每帮4根。施工道、切眼采用锚网索支护时，锚杆间距顶板0.8米，帮0.9米，锚杆排距1.0米，每排14根，顶板6根，每帮4根。每根锚杆揣2个树脂药卷。
锚杆角度：顶板两侧第一根锚杆铅垂成15°；两帮锚杆距顶板第一根与水平成+15°，距底板第一根与水平成-15°。其它锚杆均与巷道帮、顶轮廓线垂直布置，其最小角度不得小于75°。
（详见巷道支护断面图）
由于我矿煤层较厚，施工巷道时顶板压力较大，采用锚网支护不能很好的控制顶板下沉量，因此在采用锚网支护的同时，在巷道顶板每隔5米打锚索梁加强支护。采用锚网索支护时，锚索排距3～5m（视顶板坚硬程度而定），锚索梁采用3.0米工字钢，锚索线眼距1.2米，锚索线长6.3m，每根锚索线安装4个MSCK25-45树脂药卷，并及时上好锁具。
根据各矿煤层自身条件，所选巷道规格、支护设计等情况应有相应的变化。我矿因自身煤层较厚，煤层赋存位置较深，以及采空区和旧巷、断层的影响，在采用锚网索支护的同时，也会在顶板破碎及压力较大时，选用相应的棚梁支护来加强巷道支护。以此来保证在快速掘进的同时，巷道的服务年限能够持续到回采结束。在我矿不断的实践过程中，利用综合机械化掘进技术的优点，再有效结合锚网支护和棚梁支护的优缺点，我矿已逐步实现了高产高效工作面快速推进的需要。
3、广泛应用锚杆支护、改进运输方式
为实现煤矿高效高产应提高设备综合配套能力。煤巷掘进效率低、机械不能充分发挥作用，在很大程度上与配套能力低、配套不完善有关。巷道掘进系统中的主要配套环节多、包括支护、转载、运输、供电、供水、通风、降尘等，要提高煤巷掘进效率、充分发挥机械化作用，必须提高设备综合配套能力，使之进一步完善。特别是支护和运输工作量大，占用时间多，必须解决好这两个关键环节，才能充分发挥综掘设备的潜力。在缩短支护时间方面，根据地质条件，尽量采用锚杆支护，提高巷道支护效果，减轻工人劳动强度，加快成巷掘进速度。施工时采用气动锚杆钻机打孔和安装锚杆。掘进和钻锚不能平行作业，应当及时快速安设临时支架，提高钻进速度，选用螺旋式锚杆钻机，建立快速安装系统，用锚杆机一次完成钻孔、搅拌树脂药卷和拧紧螺母等工序，尽量缩短钻锚时间。在降尘方面，确保掘进机喷雾装置完好，并在掘进机后方设置全断面喷雾洒水装置，可获得良好的降尘效果。
4、在条件适宜矿井中的应用
综合机械化掘进技术需要在煤层顶板较好，煤质较硬的情况下使用，适合长距离单头、多头掘进，具有速度快、用人少、效率高，配套简单，安全可靠，使用方便的优点。实践证明，掘进机掘进配合锚杆支护，是目前实现高产高效工作面巷道快速掘进成功的配套技术。
采用综合机械化掘进技术，提高了煤巷综掘机械化水平，实现了煤巷快速掘进。随着技术的进一步更新，重型化、掘锚一体化、自动控制及远程遥控是掘进机的发展方向。在煤巷锚杆支护技术方面，主要是积极开展巷道围岩地质力学测试，研究与推广煤巷锚杆支护设计方法，制定锚杆支护材料系列及相应标准，完善锚杆支护施工机具，提高锚杆施工质量检测与监测技术，从而扩大煤巷锚杆使用范围，提高煤巷快速掘进水平、促进高产高效矿井建设。
作者简介
姚旭东，男，毕业于黑龙江科学技术大学，资源与环境工程学院，采矿工程专业。现就业于龙煤鹤岗矿业公司南山煤矿，担任掘进区技术员。