张忠正、王东亮、朱伟
（枣庄矿业（集团）济宁七五煤业有限公司；山东省济宁市微山县） 277699
摘 要：七五煤业公司在南翼运输大巷掘进施工中研究应用“岩石掘进机+干式除尘风机+皮带自移机尾+皮带集控+液压锚杆钻车+湿式混凝土远程喷射机组+单轨吊”系列装备，提高了掘进效率，实现了安全生产,具有推广价值。
关键词：岩巷掘进机；干式除尘风机；皮带自移机尾；单进提升
纵观我国煤矿岩巷施工现状，大多以钻爆法为主，打眼、装药、放炮、人工支护；矸石通过耙装机扒装后，经多人操作多部皮带运输至矸石仓；材料通过多部绞车运输，几经装卸运至施工地点，以“人海战、疲劳战”施工，岩巷的掘进进尺一直维持在70-80 m/月左右，巷道成型差、危险性大、效率低、工作环境恶劣。随着近年来科学技术的不断发展，煤矿装备也在日益更新。七五煤业公司通过多次探索改进，采用新技术、新装备、新工艺，几经优化更易，研究出一套岩巷综合机械化快速掘进系列装备组合方式，实现安全生产、减人提效。
1 掘进工作面概况
南翼运输大巷设计长度500m（平距），掘进岩性主要为细粒砂岩（粉-细粒结构，f=6～8，抗压强80.82Mpa），施工区域局部存在宽缓褶曲，地层倾角8°～12°/10°，掘巷道施工区域无断层影响。
2 岩巷综合机械化快速掘进系列装备
在南翼运输大巷掘进施工中，研究应用“岩石掘进机+干式除尘风机+皮带自移机尾+皮带集控+湿式混凝土远程喷射机组+单轨吊”系列装备，使用EBZ-318(H)岩石掘进机截割，保证巷道成型。为解决迎头截割期间粉尘阻碍迎头视线难题，安装使用KCG-500D型干式除尘风机。掘进机后配套使用皮带自移机尾，实现综掘机与皮带整齐划一，有机结合。后路一人通过集中控制系统操控四部皮带，将矸石运至储备仓升井。支护材料由专用“集装箱”通过单轨吊一次性运输至施工地点。从迎头截割支护到矸石入仓，环环相扣、有机结合，实现了机械化、快速化掘进。
2.1 岩巷掘进机
采用EBZ-318(H)悬臂式掘进机，该机最大截割高度为5.46m，截割宽度为6.8m，最大定位截割断面可达38m2，具有截割硬度不大于130MPa的半煤岩巷以及全岩的功能，能实现连续切割、装载、运输作业，提高了破岩速度。
2.2 除尘系统
安设KCG-500D型干式除尘风机，用固定在皮带自移机尾上，除尘装置吸尘口设置在掘进机司机的前方，截割期间距迎头不大于4m。迎头截割后，含尘烟气由吸尘口进入，在气流分布板均流的作用下均匀充满到整个除尘风机箱体，在后置引风机的作用下，含有粉尘的气体穿过滤筒，粉尘颗粒被滞留在滤筒表面，洁净气体穿过滤筒进入上箱体由出风口排出。
2.3 运输系统
2.3.1 矸石运输
巷道采用EBZ-318(H)型掘进机装矸，掘进机截割的矸石，通过掘进机转载至带式输送机上，经主运皮带运至主井矸石仓，由主井箕斗提升至地面。
掘进机二运后安装使用DWYZ1000/800皮带自移式机尾，机尾采用自带的液压系统，驱动机尾推移油缸自行前移、后退、侧移，可实现掘进机二运与皮带机机尾的快速推移和正确搭接，并配套有随机移动式物料架，避免工人搬移材料。
掘进机后采用一部DSJ80/50/2×75型胶带输送机、两部DSJ80/40/30型皮带机、一部DSJ80/40/2×40型胶带输送机至矸石储备仓，四部皮带全部实现远程集中控制。
2.3.2 材料运输
采用专用“集装箱”将物料通过轨道运输至掘进工作面单轨吊车场，并使用气动单轨吊直接将专用“集装箱”运输至掘进工作面料场，除备用配件、钻车等使用专用架外，取消金属网、锚杆锚索、木料等专用物料架，提高了物料转运效率，实现了物料集装箱“一站式”配送及集中管理。
2.2 液压锚杆钻车
采用CMM2-21型煤矿用液压锚杆钻车进行顶帮支护，实现巷道内不同高度、不同角度锚杆锚索孔的机械化作业施工，能大大缩短锚杆锚索支护作业时间，提高支护效率和支护质量。
2.4 喷浆系统
采用PYC6ZL远程混凝土喷射机组，运用锥形给料装置及喷射系统，实现无尘化喷浆并且喷射距离可达800m。喷浆机使用干混砂浆，具有回弹率低、不堵塞管路、质量好、效率高等优点。
使用集装箱式罐车“一站式”配送成品喷浆料，通过螺旋取料上料机构，实现全自动上料，借助喷浆机械手，实现远距离自动喷浆。
3 施工工艺及劳动组织
3.1 现场施工条件
巷道采用拱形断面，高度为4700mm，宽度为3600mm，断面积为14.85m2。顶板采用Φ20×2000 mm无纵肋螺纹钢锚杆，间排距为1000×1000 mm。帮部采用Φ20×2000 mm全螺纹钢锚杆，间排距为1000×1000mm。钢筋网采用Φ6.5mm钢筋焊接而成，网孔100×100mm，规格为长×宽=4200×1170mm。喷浆厚度100mm。
3.2 施工方法
采用掘进机破岩法施工，掘进机后搭接带式输送机出矸。
3.3 施工工艺
（1）生产班施工流程：
交接班、安全检查→截割→停机停电→敲帮问顶→临时支护→掘进机后退→锚杆钻车行驶到迎头→拱部锚网索支护→清底出矸→两帮锚网索支护→锚杆钻车后退→掘进机行驶到迎头→延伸带式输送机。
（2）喷浆班施工工艺流程：
交接班→安全质量检查、校中线和腰线→拉喷浆线→调试上料机和喷射机→敷设喷浆管路→喷浆→清理。
3.4 劳动组织
采用“三六”制组织生产，取消夜班作业，每班8人，采用掘喷平行的作业方式施工，早班、中班掘进及喷浆，晚班喷浆及检修。
4 使用效果
4.1 单进水平提升
研究应用“岩石掘进机+干式除尘风机+液压锚杆钻车+皮带自移机尾+皮带集控+远程混凝土喷射机组+单轨吊”系列装备，8月试生产月进110.5m；通过优化支护参数，9月实现月进146.1m；通过优化劳动组织、掘喷平行作业，10月份实现月进178.2m；充分发挥装备效能，11月份实现月进206.7m，相比矿井同期岩巷综合单进提高了190.6%。
4.2 现场作业人员减少，职工劳动强度降低
使用岩巷掘进机与炮掘进行对比，取消了原有打眼放炮等环节，减轻了职工劳动强度；皮带实现集中控制，每班取消皮带司机岗点工3人；使用单轨吊与无极绳绞车相比每班减少跟车工1人；使用混凝土喷射机组，取消了提前拌料过程，减少喷浆工1人。
4.2 掘进后路运输效率提高
采用皮带自移机尾节省皮带机尾移动时间，效率提升30%，提高了掘进后路矸石运输效率。“气动单轨吊+物料专用‘集装箱’运输”实现了物料一站式运输，减少了掘进后路辅助运输环节。
4.3 巷道施工质量较好
采用掘进机截割，减少对的围岩破坏，巷道成型较好。
4.3 作业环境改善
干式除尘装备,除尘效率高、零耗水、无污染,可以有效地防止粉尘爆炸、抑制尘肺病,促进矿井安全生产适应了粉尘治理由湿法向干法、高耗能向低耗能的转化趋势,实现了迎头无尘化、可视化。
4.3 施工安全系数提高
岩巷掘进实现综合机械化，取消了炮掘作业的放炮、排矸等事故多发环节，安全性提高。并通过减少井下作业人员，实现少人则安。
5 结束语
七五煤业公司在南翼运输大巷掘进施工中成功研究应用“岩石掘进机+干式除尘风机+液压锚杆钻车+皮带自移机尾+皮带集控+远程混凝土喷射机组+单轨吊”系列装备，实现了截割快速化、施工少人化、迎头无尘化、运输高效化。岩巷综合机械化快速掘进系列装备取得了较好的经济效益、社会效益，可在岩巷掘进中推广使用。
参考文献：
[1]郝道贤,周琼阳.基于EBZ318(H)掘进机的岩巷综掘技术研究[J].煤炭技术,2020,39(08):44-47.
[2]杨仁树.我国煤矿岩巷安全高效掘进技术现状与展望[J].煤炭科学技术,2013,41(09):18-23.