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摘 要：煤矿巷道的掘进技术是煤矿开采的主要环节，煤矿巷道掘进速度决定煤矿的开采效率，但井下恶劣的作业环境，特别是煤层薄厚程度不一样，对巷道的掘进速度产生不同的影响，加强对煤矿快速掘进技术的创新和研究，能够有效促进煤矿安全发展对此，本文首先对煤巷快速掘进技术发展现状进行介绍，然后对MB670型掘锚一体机的应用优势进行分析，并结合工程实例，对MB670型掘锚机在煤巷快速掘进中的应用要点进行详细探究，以期为类似工程提供借鉴。
关键词：煤矿巷道；掘锚一体化
中图分类号：TD421.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0166-02
1 引 言
随着我国煤矿综合机械化程度的不断提高，采煤工作面推进速度明显加快，工作面开采与煤巷掘进的矛盾越发突出，很多煤矿出现了采掘接替紧张的局面。为了维持正常的采掘协调关系，这就需要采用有效技术手段来提高煤巷的掘进速度，使之与工作面的推进速度相匹配，从而保证矿井的安全高效生产。因此，煤巷掘进速度的快慢对矿井的正常生产有着直接影响，而煤巷掘进速度受到多种因素的影响，如掘进工艺、支护方式、各施工工序之间的配合程度等，针对如何实现煤巷快速掘进的问题，应首先分析其影响因素，然后选择与煤层地质条件相适应的掘进设备，选用适宜的掘进施工技术，保障项目建设的顺利进行。
2 煤矿巷道快速掘进技术发展现状
我国对矿井的巷道技术进行改进，在煤层中开拓巷道和布置巷道，目前我国煤矿企业采用的掘进方式有煤巷综合机械化掘进技术、连续采煤机和掘锚机组一体化掘进技术三种，其中煤巷综合机械化掘进技术也就是综掘技术大部分应用在煤矿企业中，尽管我国煤巷掘进技术已经逐渐成熟，但与发达国家相比仍然存在一定的差距，我们需要在机械掘进和掘进速度技术等方面加大研究力度。煤矿开采深度的不断增加，地质条件的差异给快速掘进技术带来了诸多困难，特别是在煤矿巷道掘进过程中，支护的时间比巷道掘进的时间要长，为有效提高巷道掘进速度，需要技术人员加强对巷道掘进速度的研究。
（1）掘锚机组掘进技术是将采煤机和锚杆钻机结合成一体，采用一台设备就可以进行采掘和支护，达到支护和掘进一体的目的，在开采中实行巷道掘进的同时进行支护达到提高掘进速度的目的，但该技术结构复杂，组装困难，在落煤时容易引发震动，对顶板的稳定性有很高的要求。
（2）连续采煤机与独立锚杆配套掘进技术，在掘进作业中主要依靠采煤机完成，支护依靠锚杆钻车完成，两者交替出现在施工巷道中，采煤机连续作业在转向下一个巷道时锚杆钻车进入巷道实施支护。该技术巷道为多巷道，需要反复调动采煤机，巷道多投入的成本较高，维护困难。在我国使用广泛的技术为悬臂式掘进机配合人工锚杆钻机掘进技术，该技术是在掘进后利用人工将单体锚杆钻机移动到下一个巷道中，该技术无法实现掘进和支护同时进行，耗时长工作量大，延长成巷时间。
3 MB670掘锚机使用性能
MB670掘锚机是为了加快巷道掘进速度而设计的锚掘一体化快速掘进机。其独特的截割性能和装载性能使截割和打锚杆同时进行。MB670掘锚机的应用优势包括以下几点：①显著提高了工作效率。一次切割成巷，进一步提高了支护过程中的机械化水平，掘进速度明显提高，尤其适合于节理不发育、煤质硬度相对较高、构造不复杂、坡度比较均匀的巷道。②减小了工人的劳动强度。破、装、运煤以及支护等每一个环节均通过相应的机械操作，使工人的劳动强度明显降低。③作业安全性进一步提高。非常容易操作，同时还十分可靠稳定，妥善处理了生产当中的危险因素。④作业环境明显得到改善。掘锚机之中引入了相应的除尘与喷雾系统，增强工人的视野清晰度，使工作环境条件得以改善。⑤支护质量明显提高。掘锚机在施工过程中不会对煤体造成严重的破坏，可以实现良好的成型效果，并且能够尽快进行支护，很容易掌握支护质量。⑥掘锚机配备了相应的机载计算机，可以有效监控机组的动态，对故障部位进行显示，减小了检修难度，使该项工作的效率明显改善。
4 MB670型掘锚机在煤巷快速掘进中的应用实例
4.1 巷道围岩及地质条件
掘锚机施工巷道为某煤矿3#-5#层2404运输顺槽，设计长度4258m，煤层倾角较缓，整体倾向西北方。根据三维地震资料，工作面构造较为简单，煤层总厚度约为4.74～22.16m。岩性及厚度依次为：老顶粗粒砂岩、细砂岩，厚度5.71～12.54m、8.34m，直接顶泥岩，厚度1.79～6.18m，伪顶炭质泥岩，厚度0.43m，直接底高岭质泥岩，厚度1.15～3.49m，老底粉砂岩，厚度4.05～8.92m。
4.2 巷道断面及支护要求
施工巷道为矩形，规格5.5m×3.6m，沿煤底进行掘进，采用锚网索支护。顶板采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆+钢筋网+锚索+W钢护板联合支护，两帮采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆+8#菱形网+W钢护板联合支护。顶帮锚杆均为？准22mm×2000mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，顶板间排距为950mm×1000mm，两帮间排距为1000mm×1000mm；顶板锚杆夹角不大于15°，巷帮最上、最下部锚杆与煤壁夹角不超过20°；机组支护帮每根锚杆均采用2卷MSCK2335树脂锚固剂；人工支护帮每根锚杆采用1卷MSZ2360树脂锚固剂；托盘均采用130mm×130mm×10mm预应力托盘；锚固长度890mm，预紧扭矩不小于200N·m，拉拔力不小于9t。顶部钢筋网规格采用？准6的冷拔钢筋制作，规格为3200mm×1200mm，网格为100mm×100mm；帮部采用8#菱形网，规格为3300mm×1200mm，网格50mm×50mm，网片搭接长度250mm，并采用16#双股铅丝孔孔相连旋转三圈绑扎牢固。顶帮“W”钢带均采用：450mm×280mm×4mm。锚索规格为？准17.8mm×6300mm，间排距为2000mm×2000mm，二二布置，锚索托盘均采用300mm×300mm×12mm预应力托盘，每根锚索均采用2卷MSCK2335和1卷MSZ2360树脂锚固剂，锚固长度1800mm，錨索安装垂直于顶板，拉拔力不小于150kN。 4.3 掘进顺序
机组截割时，将截割头上升至巷道中部，移动机组使截割头与前方煤壁接触，然后升起临时支撑，运转截割头与运输机，上升截割头至巷道顶板后，在激光指向仪的导向下，自上而下对煤壁进行截割，割入深度1.0m。当割到煤层底板时，收截割头，截割底煤，使巷道底板平整，装完余煤，再次将截割头调整至巷道顶板，进行下一个循环。
4.4 运煤工序
掘锚机割煤时，煤落在装煤铲板上，同时圆盘耙杆连续运转，将煤炭装入中部桥式转载运输机，通过橋式转载运输机再将煤装入胶带输送机运出。
4.5 锚杆（索）掘进工作面最小空顶距、最大空顶距
由于掘锚机采用边掘边支（掘1m支1m）的掘进方式，故锚杆最小空顶距为1.8m，最大空顶距为2.8m。锚索最小空顶距为1.8m，最大空顶距为3.3m。
4.6 支护工艺
锚杆（索）支护作业顺序为：定位→钻眼→铺网及托梁→安装锚杆（索）→紧固锚杆（索）。
4.7 装载与运输要求
掘锚机（矸）→桥式转载运输机→2404顺槽YBS-160型胶带输送机→2404辅运联巷简易皮带YBS-160皮带→北四盘区辅运大巷YBS-160皮带→主斜井强力皮带→地面。
4.8 劳动组织
工作面采用“三八”制作业，即两个生产班，一个检修班。0：00～8：00、16：00～24：00为生产班生产，即完成掘进、运煤、打锚杆等工作。8：00～16：00为检修班检修，接班后生产1m，顶板支护完成后，安排本班进行设备检修。为生产班正常生产做好准备工作，交班前生产1m，确认设备完好，系统正常，如遇到特殊情况，生产班和检修班可以进行调换。每月按28d工作日计算掘进504m。
5 结 语
综上所述，煤巷快速掘进施工对采煤工作面的正常衔接及矿井的安全高效生产有着直接影响，因此要根据不同矿井的地质、生产条件，对煤巷掘进速度的影响因素进行分析，综合考虑自然因素、设备因素、人为因素等方面，选用适宜的掘进技术。本文主要结合工程实例，对MB670型掘锚一体机的应用方式进行了详细探究，在煤巷快速掘进施工中应用掘锚一体机，能够大大减轻工人劳动强度，提高掘进效率，提高锚护过程中的安全性，有效地缓解了矿井采掘衔接、接替紧张的局面，值得推广应用。
参考文献
[1]张忠国.煤巷快速掘进系统的发展趋势与关键技术[J].煤炭科学技术，2016，44（1）：55～60.
[2]马长乐，袁龙飞，张 羽，等.大断面煤巷快速掘进施工工艺[J].煤矿安全，2013，44（5）：98～100.
[3]朱现磊，杨仁树，宫全红.大断面煤巷快速掘进影响因素及技术优化[J].煤炭工程，2015，47（7）：43～45.
收稿日期：2018-4-14
作者简介：黄 鹏（1985-），男，助理工程师，大专，主要从事掘锚队生产副队长的工作。
关键词：煤矿巷道；掘锚一体化
中图分类号：TD421.5 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0166-02
1 引 言
随着我国煤矿综合机械化程度的不断提高，采煤工作面推进速度明显加快，工作面开采与煤巷掘进的矛盾越发突出，很多煤矿出现了采掘接替紧张的局面。为了维持正常的采掘协调关系，这就需要采用有效技术手段来提高煤巷的掘进速度，使之与工作面的推进速度相匹配，从而保证矿井的安全高效生产。因此，煤巷掘进速度的快慢对矿井的正常生产有着直接影响，而煤巷掘进速度受到多种因素的影响，如掘进工艺、支护方式、各施工工序之间的配合程度等，针对如何实现煤巷快速掘进的问题，应首先分析其影响因素，然后选择与煤层地质条件相适应的掘进设备，选用适宜的掘进施工技术，保障项目建设的顺利进行。
2 煤矿巷道快速掘进技术发展现状
我国对矿井的巷道技术进行改进，在煤层中开拓巷道和布置巷道，目前我国煤矿企业采用的掘进方式有煤巷综合机械化掘进技术、连续采煤机和掘锚机组一体化掘进技术三种，其中煤巷综合机械化掘进技术也就是综掘技术大部分应用在煤矿企业中，尽管我国煤巷掘进技术已经逐渐成熟，但与发达国家相比仍然存在一定的差距，我们需要在机械掘进和掘进速度技术等方面加大研究力度。煤矿开采深度的不断增加，地质条件的差异给快速掘进技术带来了诸多困难，特别是在煤矿巷道掘进过程中，支护的时间比巷道掘进的时间要长，为有效提高巷道掘进速度，需要技术人员加强对巷道掘进速度的研究。
（1）掘锚机组掘进技术是将采煤机和锚杆钻机结合成一体，采用一台设备就可以进行采掘和支护，达到支护和掘进一体的目的，在开采中实行巷道掘进的同时进行支护达到提高掘进速度的目的，但该技术结构复杂，组装困难，在落煤时容易引发震动，对顶板的稳定性有很高的要求。
（2）连续采煤机与独立锚杆配套掘进技术，在掘进作业中主要依靠采煤机完成，支护依靠锚杆钻车完成，两者交替出现在施工巷道中，采煤机连续作业在转向下一个巷道时锚杆钻车进入巷道实施支护。该技术巷道为多巷道，需要反复调动采煤机，巷道多投入的成本较高，维护困难。在我国使用广泛的技术为悬臂式掘进机配合人工锚杆钻机掘进技术，该技术是在掘进后利用人工将单体锚杆钻机移动到下一个巷道中，该技术无法实现掘进和支护同时进行，耗时长工作量大，延长成巷时间。
3 MB670掘锚机使用性能
MB670掘锚机是为了加快巷道掘进速度而设计的锚掘一体化快速掘进机。其独特的截割性能和装载性能使截割和打锚杆同时进行。MB670掘锚机的应用优势包括以下几点：①显著提高了工作效率。一次切割成巷，进一步提高了支护过程中的机械化水平，掘进速度明显提高，尤其适合于节理不发育、煤质硬度相对较高、构造不复杂、坡度比较均匀的巷道。②减小了工人的劳动强度。破、装、运煤以及支护等每一个环节均通过相应的机械操作，使工人的劳动强度明显降低。③作业安全性进一步提高。非常容易操作，同时还十分可靠稳定，妥善处理了生产当中的危险因素。④作业环境明显得到改善。掘锚机之中引入了相应的除尘与喷雾系统，增强工人的视野清晰度，使工作环境条件得以改善。⑤支护质量明显提高。掘锚机在施工过程中不会对煤体造成严重的破坏，可以实现良好的成型效果，并且能够尽快进行支护，很容易掌握支护质量。⑥掘锚机配备了相应的机载计算机，可以有效监控机组的动态，对故障部位进行显示，减小了检修难度，使该项工作的效率明显改善。
4 MB670型掘锚机在煤巷快速掘进中的应用实例
4.1 巷道围岩及地质条件
掘锚机施工巷道为某煤矿3#-5#层2404运输顺槽，设计长度4258m，煤层倾角较缓，整体倾向西北方。根据三维地震资料，工作面构造较为简单，煤层总厚度约为4.74～22.16m。岩性及厚度依次为：老顶粗粒砂岩、细砂岩，厚度5.71～12.54m、8.34m，直接顶泥岩，厚度1.79～6.18m，伪顶炭质泥岩，厚度0.43m，直接底高岭质泥岩，厚度1.15～3.49m，老底粉砂岩，厚度4.05～8.92m。
4.2 巷道断面及支护要求
施工巷道为矩形，规格5.5m×3.6m，沿煤底进行掘进，采用锚网索支护。顶板采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆+钢筋网+锚索+W钢护板联合支护，两帮采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆+8#菱形网+W钢护板联合支护。顶帮锚杆均为？准22mm×2000mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆，顶板间排距为950mm×1000mm，两帮间排距为1000mm×1000mm；顶板锚杆夹角不大于15°，巷帮最上、最下部锚杆与煤壁夹角不超过20°；机组支护帮每根锚杆均采用2卷MSCK2335树脂锚固剂；人工支护帮每根锚杆采用1卷MSZ2360树脂锚固剂；托盘均采用130mm×130mm×10mm预应力托盘；锚固长度890mm，预紧扭矩不小于200N·m，拉拔力不小于9t。顶部钢筋网规格采用？准6的冷拔钢筋制作，规格为3200mm×1200mm，网格为100mm×100mm；帮部采用8#菱形网，规格为3300mm×1200mm，网格50mm×50mm，网片搭接长度250mm，并采用16#双股铅丝孔孔相连旋转三圈绑扎牢固。顶帮“W”钢带均采用：450mm×280mm×4mm。锚索规格为？准17.8mm×6300mm，间排距为2000mm×2000mm，二二布置，锚索托盘均采用300mm×300mm×12mm预应力托盘，每根锚索均采用2卷MSCK2335和1卷MSZ2360树脂锚固剂，锚固长度1800mm，錨索安装垂直于顶板，拉拔力不小于150kN。 4.3 掘进顺序
机组截割时，将截割头上升至巷道中部，移动机组使截割头与前方煤壁接触，然后升起临时支撑，运转截割头与运输机，上升截割头至巷道顶板后，在激光指向仪的导向下，自上而下对煤壁进行截割，割入深度1.0m。当割到煤层底板时，收截割头，截割底煤，使巷道底板平整，装完余煤，再次将截割头调整至巷道顶板，进行下一个循环。
4.4 运煤工序
掘锚机割煤时，煤落在装煤铲板上，同时圆盘耙杆连续运转，将煤炭装入中部桥式转载运输机，通过橋式转载运输机再将煤装入胶带输送机运出。
4.5 锚杆（索）掘进工作面最小空顶距、最大空顶距
由于掘锚机采用边掘边支（掘1m支1m）的掘进方式，故锚杆最小空顶距为1.8m，最大空顶距为2.8m。锚索最小空顶距为1.8m，最大空顶距为3.3m。
4.6 支护工艺
锚杆（索）支护作业顺序为：定位→钻眼→铺网及托梁→安装锚杆（索）→紧固锚杆（索）。
4.7 装载与运输要求
掘锚机（矸）→桥式转载运输机→2404顺槽YBS-160型胶带输送机→2404辅运联巷简易皮带YBS-160皮带→北四盘区辅运大巷YBS-160皮带→主斜井强力皮带→地面。
4.8 劳动组织
工作面采用“三八”制作业，即两个生产班，一个检修班。0：00～8：00、16：00～24：00为生产班生产，即完成掘进、运煤、打锚杆等工作。8：00～16：00为检修班检修，接班后生产1m，顶板支护完成后，安排本班进行设备检修。为生产班正常生产做好准备工作，交班前生产1m，确认设备完好，系统正常，如遇到特殊情况，生产班和检修班可以进行调换。每月按28d工作日计算掘进504m。
5 结 语
综上所述，煤巷快速掘进施工对采煤工作面的正常衔接及矿井的安全高效生产有着直接影响，因此要根据不同矿井的地质、生产条件，对煤巷掘进速度的影响因素进行分析，综合考虑自然因素、设备因素、人为因素等方面，选用适宜的掘进技术。本文主要结合工程实例，对MB670型掘锚一体机的应用方式进行了详细探究，在煤巷快速掘进施工中应用掘锚一体机，能够大大减轻工人劳动强度，提高掘进效率，提高锚护过程中的安全性，有效地缓解了矿井采掘衔接、接替紧张的局面，值得推广应用。
参考文献
[1]张忠国.煤巷快速掘进系统的发展趋势与关键技术[J].煤炭科学技术，2016，44（1）：55～60.
[2]马长乐，袁龙飞，张 羽，等.大断面煤巷快速掘进施工工艺[J].煤矿安全，2013，44（5）：98～100.
[3]朱现磊，杨仁树，宫全红.大断面煤巷快速掘进影响因素及技术优化[J].煤炭工程，2015，47（7）：43～45.
收稿日期：2018-4-14
作者简介：黄 鹏（1985-），男，助理工程师，大专，主要从事掘锚队生产副队长的工作。