曹三结
淮河能源控股集团煤业公司谢桥矿，安徽淮南 232001
摘要：岩巷机械化作业是大势所趋，也是煤矿企业减人提效的有效措施。文章结合实际，对岩巷综掘大倾角上山施工技术进行研究，并在具体工程应用取得较好的安全和经济效益。
关键词：岩巷综掘；大倾角；掘进；实践
安全、快速、高效施工，大力推进机械化作业，替代传统钻爆法施工是大势所趋。当下，因受限综掘机最大爬坡能力，上山施工仍采用钻爆法为主，一是顶帮管理难度大、隐患大；二是斜巷运输频繁，安全管理及隐患大；三是职工劳动强度大、工效低。
根据工作安排，为推进上山机械化作业，淮河能源控股公司下属某矿在二水平西翼B8煤层底板轨道上山，组建综掘机大倾角上山掘进作业线，尝试使用综掘机掘进，为上山综掘施工探路和积累经验。
1工程概况
二水平西翼B8煤层底板轨道上山，剩余施工段长390m，施工方位20°，15°上山，断面：净宽×净高=5.2m×4.4m。根据实见及前探钻孔资料综合分析，煤(岩)层产状:186～189°∠13～16°；局部伴裂隙小构造发育。
2施工方案
2.1综掘作业线组建。
施工用三一重工EBZ-260A型综掘机（爬坡能力±18°），配置一台引江KCS-408除尘风机降尘，后跟一部DSJ800/75KW皮带机，采取平巷矸石仓+P-90b耙矸机+电机车方式排矸。
2.2支护方式。
巷道优先采用锚网喷支护，锚杆规格为Φ22×2400mm，每孔2支Z2850/2360型树脂锚固剂，锚杆间排距800×800mm；锚索规格：Ф22×6200mm，“…555…”布置，间排距1200×1600mm。
当顶板较为破碎、稳定性差、岩性变软、有淋（滴）水现象或锚杆(索)锚固段深入到稳定岩层小于1200mm等情况时，采取T型钢带、注浆、增加锚索长度、架U型棚（喷）等补强措施，加强范围延伸至巷道正常段起点以外5m以上。
2.3综掘切割方式。
切割按照示意图，切割臂摆动和切割头旋转破岩。综掘机切割进刀时要浅切割、多循环使用，最后刷帮、扫顶使巷道成型。综掘机切割示意图如下：
2.4迎脸防护。
工作面迎脸采用锚网防护，锚网高度为巷顶至煤岩面以上不大于0.5m，锚杆为Φ20×1600mm玻璃钢锚杆，每根配1卷Z2850型锚固剂；网片规格为宽×长=1100mm×2500mm的阻燃、抗静电塑料软网，网孔规格55×55mm。挂网时，网片从顶板向下铺设，迎脸临时防护网片的锚杆安装完成后，再进行两侧位置的迎脸防护，每块网片布置2～4根锚杆，施工迎脸防护锚杆期间，防护锚杆必须做到打一、锚一，锚杆托盘紧贴岩面，锚杆螺帽必须紧出丝，一块防护网护齐后，方可施工下一块防护网。
3 可行性分析
上山坡度为15°，综掘机行走坡度在其设计爬坡能力范围，但是拉机尾、铲底、底板有水等情况时，履带与底板间的摩擦力较小，不能通过机身重力产生足够摩擦力。因此，综掘机大坡度上山掘进，必须解决综掘机履带与底板摩擦力小的问题，考虑采用已切割的岩石或道木铺垫底形成人工台阶的方法，减小巷道局部坡度，便于拉机尾等作业工序的正常进行。
4 改进方案
上山综掘施工期间，因铲板前部至炮头端头仅有800mm左右的切割深度，导致综掘机切割后仅能保证上部超前下部800～1000m的超前距，巷道高度超过4.0m后，迎脸仍存在轻微的卡脸；而且随着巷道掘进，巷道顶板来压比较明显，局部离层达到1m，原有的施工方案需要结合现场实际条件调整、改进。
经讨论，防止工作面出现伞檐或卡脸，及片矸伤人事故，综掘机掘进采用台阶法施工，以解决迎脸安全威胁。上台阶控制在3.2m高度，采用锚网索支护，锚索按“…555…”布置，锚索长度根据岩性选择6200mm或7200mm，并保证一次支护效果。每台阶施工长控制在20～25m。上台阶段施工结束后，后撤综掘机到套棚处，用综掘机向前铲底即切割下台阶，并进行架棚支护、喷浆、注浆，形成第二道支护层，保证巷道支护强度。
5 施工安全技术
上分层施工期间，加强巷道围岩观测，当巷道出现顶、帮位移量超过100mm时，立即停止上分层掘进，施工下分层进行架棚支护。
上分层顶板锚网支护时，顶板至煤岩面高度不超过2.5m，若顶部锚杆生根点不稳定，锚索须紧跟迎头施工。上分层底板上1.5m高度范围内，巷道帮顶岩体完整时，支护滞后迎头（割窑前）不超过6排；岩体较破碎时，支护滞后迎头（割窑前）不超过2排。锚网施工空帮高度大于1.5m时，将钢筋网用双股12#铁丝每隔200mm间距与已施工过锚杆的钢筋网压茬连接，进行帮部防护，然后及时施工锚杆。
6安全注意事项
每次人员进入迎头作业前，必须安排专人使用找顶工具进行一次全面找顶，找净危岩浮矸；打单体、施工迎脸锚杆孔、挂网、上锚杆、装药前、挖棚腿腿窝、栽棚腿等关键环节必须先找顶后施工，期间所有的施工过程须安设一名班（队）长或者有经验的老工人全程监护顶帮和迎脸安全情况。若出现片冒威胁征兆时，必须立即停止施工，撤出人员，采取措施进行处理。
迎脸施工锚杆眼时采取一部风锤施工，锚杆眼施工到位后，人员接近迎脸稳钎、装填锚固剂、锚杆以及锚固锚杆等必须进行安全确认，严禁交叉作业。
迎脸施工防护锚杆眼过程中，除稳钎人员外，其余人员严禁接近迎脸。迎脸防护锚杆托盘未紧贴岩面的，在锚杆锚固段未失效的情况下，不需重新补打锚杆，但是必须将未贴岩面的网片推至岩面并紧固锚杆螺帽,使托盘紧贴岩面（锚杆滑丝时可使用铁丝将锚杆托盘固定），处理完毕后方可进行其它作业。
迎脸采用留斜面管理，水平投影长度不超过一排网。严禁留有“罩岩、伞檐”，严禁后仰。迎头施工人员严禁背对迎脸。
7 结束语
目前，大倾角、大断面上山是综掘施工方面的短板，将上山综掘施工坡度提高至15°，降低了上山打眼期间迎脸安全威胁，同时提高了掘进效率，圆班进尺提高到3.2～4m，月单进从炮掘的50～60m/月提高到70～90m/月，大大加快了新采区的准备效率，我矿各大采区系统巷道坡度均在14～16°，为今后新采区系统巷道准备工作提供了宝贵的经验。
通过在二水平西翼B8煤层底板轨道上山试组建综掘作业线，成功的解决了目前大倾角、大断面上山综掘施工方面的短板，将上山综掘施工坡度提高至15°，降低了上山打眼期间迎脸安全威胁，同时提高了掘进效率。同时对于台阶法施工，综掘机爬上下台阶的之间的斜坡的问题，尝试了使用人为做台阶的方法使综掘机能够正常上坡。
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