山综掘施工工艺及工作原理 本文关键词：工作原理，施工工艺，山综掘
山综掘施工工艺及工作原理 本文简介：［摘要］针对涡北煤矿北四行人下山17.5°、净断面19.6m2的岩巷综掘施工中出现的一些问题，有针对性地联合设备生产厂家开展技术攻关，从施工工艺和设备等方面着手做了部分改进，取得了较好的效果。［关键词］大断面；大倾角下山；综掘施工；工艺淮北矿业工程处承建涡北煤矿北四采区开拓工程。北四皮带行人下山为岩
山综掘施工工艺及工作原理 本文内容：
［摘要］针对涡北煤矿北四行人下山17.5°、净断面19.6m2的岩巷综掘施工中出现的一些问题，有针对性地联合设备生产厂家开展技术攻关，从施工工艺和设备等方面着手做了部分改进，取得了较好的效果。
［关键词］大断面；大倾角下山；综掘施工；工艺
淮北矿业工程处承建涡北煤矿北四采区开拓工程。北四皮带行人下山为岩巷，前期使用炮掘工艺施工，掘进速度慢、工人劳动强度大。后期采用了EBZ-260B悬臂式综掘机施工，减轻了工人的劳动强度，同时提高了巷道掘进速度。
1工程及地质概况
北四皮带行人下山设计长度688m，17.5°下山施工，工作面标高-764～-993m；巷道断面为直墙半圆拱形，净宽度5.4m，净高度4.2m，净断面19.6m2，采用锚网喷注支护形式。该掘进巷道岩性主要为泥岩、粉砂岩，掘进方向岩层倾角约10°，煤层倾角3～10°，平均为5°。施工中先后揭露4条断层及6煤组，62、63煤平均厚度约为0.4m；该巷道水文地质条件简单，主要充水源为煤系地层砂岩裂隙水，富水性弱，施工条件较好。巷道布置如图1所示，巷道支护断面如图2所示。
2EBZ-260B综掘机技术参数及工作原理
EBZ-260B综掘机工作原理。第一步：启动油泵电机，打开喷雾装置，并将第一运输机与铲板部在同一时间开动；第二步：调节截割部的位置使之水平并处于机器中心，启动截割电机；第三步:开动履带行走机构，使机器缓慢前移，将截割头逐渐插入岩体（深度300～400mm）；第四步:操作截割部操控手柄，使截割部左右横扫和上下截割，利用截割头上下、左右移动截割，可截割出初步断面形状，此时截割断面与实际所需要的形状和尺寸有一定的差别，再进行二次修整，以达到断面尺寸要求。
3工艺流程
3.1截割顺序及质量要求
综掘机截割前，要先在迎头端面上用红漆按照设计尺寸画出巷道轮廓线，综掘机切割顺序为由下向上，先中间后四周的原则截割，最后刷帮成型，严格按照中、腰线施工。施工时必须加强中腰线管理。
3.2工艺流程
准备→截割→转载→运输→机载临时支护→准备支护材料→支护。（1）司机在开综掘机前必须检查确认周围安全，必须检查确认顶板的支护可靠情况，每班作业前应认真检查机器状况。（2）不能超负荷作业，发现异常应停机检查，处理好后再开机。（3）在软底板上操作时应在履带下垫自制工字钢链，加强行走能力，要充分注意，不要使综掘机压断电源线，机器行走时，不允许进行截割，否则会加大截割载荷［1］。（4）操作液压手柄时要缓慢。（5）当确认安全后再启动截割头，截割电机启动前，应先打开内喷雾，以防喷雾堵塞。（6）在装载时一定要注意铲板高度的调整，当行走时铲板一定要抬起，大块矸石必须破碎后利用综掘机排至胶带输送机上。（7）采用由下而上的截割方法，利用截割头上下、左右移动截割，截割出初步断面形状，进行二次修整，以达到断面尺寸要求［2］。（8）当遇硬岩时，不应强行截割，应从构造处开始截割，浅截深，慢截速。（9）设备停止工作时，截割头落地并加护罩，铲板落地［3］。
4支护
下山巷道受地质构造及揭穿煤的影响，部分地段围岩破碎，大倾角下山巷道快速支护是确保掘进施工安全的关键环节，所以截割结束后，要立即使用EBZ-260B综掘机机载临时支护，临时支护后同时使用2部锚杆钻机进行顶板支护，缩短支护时间。
5装矸与排矸
使用EBZ-260B悬臂式综掘机配套的大倾角胶带输送机，通过矸石仓放矸至1t矿车内运输至地面。
6技术难点及解决办法
6.1难点一
大倾角综掘施工的一个关键是如何解决综掘机在斜巷中的行走问题，因为在较大的坡度下，机器对地面的有效压力为重力的分力，故附着力随角度的增大将减小，综掘机移动的灵活性取决于驱动力与行驶阻力。解决办法：①自制链式工字钢履带垫板，增加履带行走时的摩擦力；②与厂家共同改进履带结构，加大履带齿的粗糙度，增加其摩擦力。对于需要改进机器结构的部分，建议厂家：①增强驱动马达动力或由2个驱动马达增加至4个，确保有足够的动力。②加宽履带，增大履带接触面积，减小压强。
6.2难点二
下山施工受条件影响，迎头容易积水，特别是综掘施工，除尘用水量大，迎头容易产生大量积水淤泥。综掘机一旦陷入积水淤泥中，很难靠自身动力行走。因此，尽量保持迎头干燥是解决综掘机大倾角下山掘进的重要问题。根据本巷道水文地质条件分析，巷道充水水源主要为砂岩裂隙水和施工中的防尘用水。解决办法：①对综掘机内外防尘喷雾进行优化，选用高效微孔喷头，用高压力、小流量的办法，既达到除尘效果，又减小了水量。②破岩前用炮头先割一泵窝，预埋风泵排水，随开随用，及时地将迎头水排出，确保不积水。③为防止后路水源流入迎头，巷道内每隔20~30m施工一横截水沟，全部引至综掘机后水箱内排出。采用堵、截、引、排等综合措施，可有效减少水对下山综掘施工的影响。
6.3难点三
下山施工，受重力影响，一运排出的矸石落矸点距离综掘机本体较近，易从二运机尾漏矸，清理工作量大，并且二运皮带运输能力小，上运阻力大，矸石易打滑。解决办法：①与厂家沟通，加工一节一运链板机槽子（长600mm），安装后，可延长矸石卸载点位置，避免矸石从机尾溜出。②将二运皮带更换成特制斜巷防滑条纹皮带，增加矸石与皮带的摩擦力，有效解决矸石上运问题。
6.4难点四
下山施工，截割下来的矸石均堆积在迎头，初期使用时，由于星轮拨齿长度短，出矸范围小且迎头松软泥岩拨齿拨不掉，造成排矸慢。解决办法：重新加工了星轮拨齿，将拨齿弧度加大、长度加长，增大出矸范围，加大了排矸量。
6.5难点五
综掘施工，防止截割时产生岩尘是关键。随机配套的除尘风机是固定在二运皮带机架上，与综掘机同步进退的。但下山施工，如果把除尘风机固定在二运皮带机架上，就加大了综掘机后退的阻力，影响使用。解决办法：将除尘系统与机体分开，在顶板上打设单轨吊梁，将除尘风机、除尘风筒及净化水箱固定在单轨吊梁上，既方便了挪移，又减轻了综掘机承重。另外，除尘净化水箱的污水口设计不合理，下山固定时存在一定的倾角，导致污水排不出去，施工时又根据水流方向和积水位置，重新设计排水口和过滤装置，使污水能顺利排出。
7结语
通过采取一系列措施，在淮北矿区大倾角下山综掘施工中,首次进行了新技术、新工艺探索实践，取得最高月进尺116m的好成绩，提高了施工进度，降低了职工的劳动强度。但是，还有一些问题没有彻底解决，在以后的大倾角下山综掘施工中还要继续探索创新。
［参考文献］
［1］弓海军.大坡度倾斜巷道掘进施工技术［J］.西部探矿工程，2012（1）:131-132.
［2］郭贡献.单一中厚煤层大坡度下山综掘技术的研究与应用［J］.山东煤炭科技，2017（12）:3-4.
［3］宋道，刘利，董抗抗，等.大坡度下山巷道中综掘施工技术与实践［J］.中州煤炭，2015（10）：58-60.
作者：魏允伯 唐沙 单位：淮北矿业股份有限公司工程处
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