杨文庆
淮北矿业集团袁店二井煤矿，安徽亳州 233665
摘要：本文从运用综掘机割煤的工艺流程设计、综掘机扩帮施工工艺的选择及防滑、工作面开切眼的支护设计、运用综掘机实现快速掘进的策略和运用综掘机掘进效果评价等几方面，分析综掘机在大倾角工作面开切眼掘进技术中的应用优势和效果。
关键词：综掘机掘进；开切眼；技术工艺；优势和效果
引言：在煤矿工作面开切的眼掘进施工中，一般可以采用两种施工工艺进行：即炮掘和综掘机掘进。只要倾角小于综掘机爬坡范围内的煤层，都可以采用综掘机进行掘进。运用综掘机掘进，其掘进效率要比普通炮掘快得多，具有明显的优势。当遇到地质条件复杂的环境，比如围岩为“三软”岩层。此类工作面开切眼就多使用爆破掘进，但掘进速度非常缓慢，影响综采工作面的安装。而这类工作面在开切眼掘进中若先用爆破进行导硐，然后使用综掘机进行扩帮，那么掘进速度也会大大提高。关键是使用综掘机掘进开切眼要设计好施工工艺和支护方式，以保证掘进期间的安全生产。
1.运用综掘机割煤的工艺流程设计
①综掘程序。开机前准备→校检中线→启动综掘机调整截割头→打开综掘机喷雾，开始割煤→用综掘机截割头刷齐巷道两帮并出煤。②临时支护。综掘机割煤完成一个循环应立即按设计要求进行前探梁临时支护。③装运煤系统。综掘机割煤并运煤→清理浮煤至综掘机铲板上→综掘机第一运输机→切眼刮板输送机→风巷胶带输送机→大巷皮带。④割煤顺序。正常采用自下而上、左右循环，先割中间后刷帮的进刀方式进行割煤。在刷帮时，要将掘进机后退，截割头由导硐侧向扩帮侧进行刷帮。
2.综掘机扩帮施工工艺的选择及防滑
①扩帮施工工艺。当煤层倾角接近25o左右时，为了保证综采工作面安装工程按期施工，在扩帮时尝试运用大功率的综掘机进行工作面扩帮掘进(考虑综掘机的爬坡能力)。为了克服倾角大综掘机下滑问题，在后面可使用绞车进行牵引，综掘机后面配套使用刮板输送机和胶带输送机进行运煤。②综掘机防滑。综掘机在大倾角工作面施工作业过程中，多以自身的动力为主，后退也比较困难，因此采用JH型绞车对综掘机进行辅助牵引。而绞车在静止状态下，这也可起到防止综掘机下滑。该状态下综掘机后退的动作顺序为：绞车牵引→综掘机后退→综掘机到位→绞车停车。
3.工作面开切眼的支护设计
1）设计施工工艺：光面爆破，先导硐然后扩帮。导硐巷道断面设计为矩形断面，开始断面小些。扩帮后断面仍为矩形断面，但断面就增大了。而采煤机机窝的断面尺寸还要大，要能满足拆装等需要的空间。
2）导硐永久支护方式：锚网、钢带支护。锚杆：顶部可采用左旋无纵筋树脂锚杆；老塘侧可采用圆钢端头锚杆；扩帮侧可采用玻璃钢锚杆；锚杆间排距：顶部间排距和帮部间排距都以矩形布置，设计要合理；药卷：可用MSK23/70型，顶部每根锚杆充填2节，帮部每根锚杆充填MSK35/35型号1节药卷，锚固力不小于50KN；托板：可用铁托板；铺网：顶部采用双层网，先布置一层塑钢网，再布置一层钢筋网。老塘侧和扩帮侧帮部采用钢塑网。钢塑网沿走向方向铺设，短边对接，长边搭接；钢带：采用W型钢带，与锚杆同排布置。
3）扩帮永久支护方式：采用锚网带、一梁二柱和戴帽点柱联合支护。
锚杆：顶部采用左旋无纵筋树脂锚杆；老塘侧采用圆钢端头锚杆；扩帮侧采用玻璃钢锚杆；锚杆间排距：顶部间排距、帮部间排距均为矩形布置；药卷：采用以上方式；托板规格：运用铁托板；铺网：顶部采用双层网，先布置一层塑钢网，再布置一层钢筋网。短边对接，长边搭接。老塘侧帮部采用一层钢塑网；扩帮侧采用钢塑网，沿走向方向铺设。钢带：采用W型钢带，与锚杆同排布置。切眼形成后，在切眼内两帮每隔5m要架设一个木垛加强支护，左右交替布置，要求接顶密实；顶板采用“一梁二柱和戴帽点柱”联合支护。
4.运用综掘机实现快速掘进的策略
①切割顺序。围岩稳定时可采用传统方式切割顺序，切割头先从巷道底板切割，然后切割头呈“S”型向顶板方向，从一帮向另一帮来回切割；巷道有软岩和煤线时，改变切割方式，即在薄弱处先切割，以增加破岩的自由面，然后切割出巷道断面。②岗位细化分工。各岗位要固定人员，工作内容和工作量及质量要稳定。按工序和循环要求完成工作，且秩序不乱。③工序合理和平行作业。合理安排施工工序，充分利用作业时间，减少互相影响。要以掘进机切割和顶板支护为主要工序，其他则在交叉段平行作业。实施掘、支交叉平行作业，在帮部较稳定可采用滞后支护方式，以提高作业效率。帮锚杆施工与切割、喷混凝土平行作业；顶锚杆可采用2台锚杆机同时施工，以加快施工速度。④实现正规循环作业。组织正规循环作业是巷道快速掘进施工的有效方式。它也是全面地、有计划地、均衡地完成施工任务的有力保证，又是提高巷道施工速度和掘进工效的一项重要措施。⑤合理选择控顶距。掘进机每次进出迎头的时间约占整个循环时间的1/4。根据顶板情况，可在保证安全的前提下适当加大控顶距，这不仅加大了每个循环的进尺，且减少了掘进机来回进出的次数，进而增加了日循环数，提高了进尺。⑥改革喷混凝土工艺。当巷道掘进速度加快了，若喷混凝土速度跟不上，这也难以成巷，从而制约了掘进的速度。通过改进喷混凝土工艺和混凝土土喷射机，可最大限度使两者相合。运用潮喷工艺，在适量洒水的石子上拌上水泥，再在专用的铁板上进行搅拌，最后上喷混凝土机；改变喷混凝土不同时期的比例（达到正常值），可大大降低喷混凝土的回弹率，减少重复劳动，缩短成巷时间。⑦改造皮带机尾。通过加长皮带机尾，保证掘进机的二运移动量；可将掘进机、转载机、皮带机和除尘器连起。将除尘风机开关和电缆等放在机尾上面，随掘进机前进和后退在皮带机尾上来回移动。除尘风筒长度固定，解决生产班掘进边进尺边接风筒、每班倒除尘风机、倒开关和倒电缆等问题。⑧加强设备的保养检修。尽力降低设备故障率，提高掘进机开机率。设备可实行包机制，加强定时检修和维护，保证掘进施工。⑨提高员工素质。一是科学的劳动组织管理和加强员工培训；二是坚持正规循环作业，使各工序能按时、按质和按量完成，并相互紧密衔接；三是最大限度的多工种平行作业；四是实行以工种岗位制为中心的施工管理工作。做好这几方面的工作，能在很大程度上提高掘巷的质量、速度和效益。
5.运用综掘机掘进效果评价
运用综掘机掘进与爆破掘进工艺比较，具有明显的优势。主要集中在以下几点：①进度。炮掘：每天三班生产，掘进进尺不足2m/班，三班不足5m/天，每月150m以下。综掘：每天三班生产，掘进进尺4m/班，一天12m左右，每月近400m。②工程质量。炮掘：因放炮对巷道围岩产生震动，巷道扩帮后局部顶板还容易出现掉包，个别单体支柱还被崩倒，掘进速度和永久支护缓慢慢，巷道成型率差，支护效果也差。综掘：运用综掘机割煤，顶板完整，无震动影响，掘进速度较快，永久支护速度也快，巷道成型率又高，支护效果也好。③综合环境。炮掘：顶板淋水也大，在一梁二柱架设上效果又差，接顶也不严密。综掘：顶板淋水较小，一梁二柱的架设质量也好，接顶严实。显然，几个方面综掘都比炮掘效果好。
结束语：总之，运用综掘机掘进开切眼，在进度、质量及其他方面都要比炮掘有着明显优势和效果，同时也能取得较好的掘进经济效益和社会效益，并为大倾角工作面的综掘机掘进提供实践经验。
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