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摘 要：快速、安全、高效地掘进岩石巷道是煤矿生产衔接的先决条件，对于下山掘进来说，提高掘进单进水平是一个值得研究的课题。下山掘进和平巷掘进相比，具有其独特的复杂性和掘进施工难度。下山使用硬岩掘进机掘进与传统的炮掘方式相比，在施工速度，经营成本，以及安全管理等方面都有着明显优势，同时达到下山岩巷快速掘进的目的，以保证矿井正常的衔接。本文谈谈东欢坨矿下山岩巷掘进机的应用情况与巷道施工技术。
关键词：岩巷掘进机 应用 巷道施工
中图分类号：TD421.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（c）-0089-01
以往东欢坨矿硬岩掘进机主要应用在平巷及上山进行掘进，而-950水平衔接工期紧，任务重，且下山距离长，为提高下山岩石巷道的掘进速度，保证矿井衔接，结合我公司实际情况，决定在2013年引进一台下山岩巷掘进机在-950水平回风下山进行试验，目的是缩短循环时间，提高工作面单进水平与效率。采用掘进机进行下山施工势在必行，但是在开滦还是首次，這不仅解决了东欢坨矿开拓工程滞后，生产区域衔接紧张的困境，也为掘进机施工下山做了有益的尝试。
1 工程概况
-950水平南一采区回风斜井布置在-690至-950水平，设计方位为N285°，共包括回风斜井上部平石门、回风斜井、回风斜井下部平石门三部分，本规程只涉及回风斜井上部平石门、回风斜井两部分的施工。回风斜井上部平石门自-690南翼轨道大巷开口与-690南一采区回风大巷贯通，回风斜井自-690南一采区回风大巷开口向-950水平施工，止于回风斜井下部平石门。回风斜井过F17断层前全部沿煤11底板掘进，过F17断层后层位为12-1煤层底板。中线控制巷道方向，巷道为16°30′的下山，半圆拱形断面，上、下方均无采掘工程。此巷道主要作为-950水平南一采区的回风斜巷。巷道主要采取锚网喷支护形式，顶板破碎及遇地质变化时采取网架喷支护。
2 掘进机下山发展趋势与施工技术关键
目前，国内下山掘进施工广泛采用光爆锚喷法，其施工水平及技术受多种因素制约。主要包括设备配置、施工组织管理水平以及爆破参数等三方面影响，三者之间相互联系、相互制约。而下山掘进，耙矸出矸困难，不能与迎头工作进行平行作业，更加使施工效率低下。所以下山岩巷掘进使用先进设备提高单进水平是一个必须解决的问题。特别是面对衔接工期紧，任务重，且下山距离长的工作面，采用掘进机进行下山施工势在必行。
我公司在开滦成功使用了平巷硬岩掘进机、上山硬岩掘进机，并且都创出了集团公司最高纪录，目前拥有平巷掘进机三台，上山掘进机一台，在硬岩掘进机掘进方面积累了很多施工经验，下山施工我们将积极探索，不断改进完善，跟踪记录，分析总结，形成掘进机下山施工理论。
掘进机下山的使用问题，包括固定前移及后退。掘进机侧支撑、油缸拉杆辅助固定、下山皮带涨紧等特殊设备，较好地解决了难题。后路出岩，上山皮带的使用，防止矸石滚落，同时皮带延深固定等问题的研究，采用皮带机尾锚杆固定，每隔50 m设置防滑装置。除尘风机的固定、前移及粉尘收集问题的研究与创新，采用机尾固定除尘风机，可缩性螺旋风筒配合掘进机前后移动，掘进机最前端加粉尘收集器的方法。排水的设计与研究，采用双趟管路，双趟电源的排水理念，并且采用无人值守的自动泵水装置。劳动组织、施工工艺、循环时间的研究，根据以前经验，结合实际情况及时总结，并且制定切合实际的施工安排，提高效率。
3 下山岩巷掘进机具体做法
掘进机靠巷道一侧布置，另一侧布置运料轨道。掘进机后安设转载机及皮带，达到长距离不间断快速运输，大大加快了出岩的效率。掘进机需解决截割时的稳定、固定及行走问题，皮带机需解决延伸皮带和与掘进机协调运转问题。为此，我们建议并与厂家协商设计制造了掘进机侧支撑、油缸拉杆辅助固定、下山皮带涨紧等特殊设备，较好地解决了施工难题。
除尘也是一个比较困难的问题，本身下山坡度大，掘进机及转载就很难固定防止下滑，但是除尘风机及水箱又是另一个负担，但是为了达到除尘效果，我们还需增加粉尘收集装置，因此经过研究我们决定改变平巷做法，除尘风机固定在皮带机尾，同时在巷道两帮进行固定，使用可缩性螺旋风筒调节距离，随着延深皮带一起前移除尘风机，不但保证了除尘效果，还较好的减轻了掘进机的前移后退负重问题。
下山排水是一个不小的困难，我们决定制定详细周密的排水设计，使用双趟排水管路、双趟电源，以保证排水的不间断与备用，防止淹掌。同时按照设计每100 m设置大断面转水站，并且研究使用无人值守的自动泵水装置，达到减人提效、保证泵水及时、减少斜巷行人、提高指数的目的。
合理安排作业循环和施工工序，合理安排劳动组织，确定掘进机每班截割进尺量，避免掘进机超强度工作，同时做好设备检修和保养。并建立掘进机下山掘进技术档案，记录实际的地质情况，记录好不同地质状况下最佳的掘进参数。对掘进机下山施工的技术问题及解决方法进行归纳整理，对掘进机的一些操作方法进行文字建档，便于归纳解决问题。
4 巷道施工
回风斜井联络巷在南一采区回风大巷设计位置开口，按N153°施工，工程量40.7 m。回风斜井上部平石门在南一采区回风大巷设计位置开口，按N285°施工，工程量121.3 m。在回风斜井联络巷停头位置开口，按N285°施工，工程量932.3 m。先施工回风斜井联络巷及回风斜井上部平石门中的一部分，再施工回风斜井。
每日分三个班次，每班工作8h（“三八制”）。采用EBZ260型掘进机掘进，配套转载机和DSJ-150皮带出岩，两个班进行掘进，一个班进行喷砼成巷。每班掘进打锚杆、挂网做临时支护，并做永久支护的一部分，掘进两班后，第三班统一喷射混泥土成巷，完成一个作业循环，以后依此方法循环施工。顶板破碎及淋水较大地段采取网架喷支护。掘进机截割前，使用中平线检查巷道规格质量。采用全断面一次打眼，分次装药起爆的方法施工。
顶锚杆采用风动锚杆钻机，B19中空钻杆（0.5 m、1 m、1.5 m、2.2 m）及Ф27 mm双翼钻头配合使用，先打正顶锚杆，然后再打正顶两侧锚杆，顶板破碎时，先打破碎侧锚杆，使用双锚杆机时，可同时向两侧打，工艺流程为施工断面—找掉—看线打锚杆孔—装药安装锚杆—挂网—上托盘拧紧螺母—打顶部其它锚杆。延长胶带输送机—截割—找掉—利用前探梁上梁—找掉—挖柱窝戳腿—正顶、两帮插背—进行下一循环。
参考文献
[1] 白忠胜，孟亚平，马利.邢台矿区岩巷快速施工工艺与装备[J].煤炭科学技术，2009（11）.
[2] 王佩勋.提高我国巷道掘进机掘进速度的技术途径[J].陕西煤炭，1996（3）.
[3] 崔中明.掘进机在煤矿中的使用及改进[J].山西焦煤科技，2004（S1）.
关键词：岩巷掘进机 应用 巷道施工
中图分类号：TD421.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（c）-0089-01
以往东欢坨矿硬岩掘进机主要应用在平巷及上山进行掘进，而-950水平衔接工期紧，任务重，且下山距离长，为提高下山岩石巷道的掘进速度，保证矿井衔接，结合我公司实际情况，决定在2013年引进一台下山岩巷掘进机在-950水平回风下山进行试验，目的是缩短循环时间，提高工作面单进水平与效率。采用掘进机进行下山施工势在必行，但是在开滦还是首次，這不仅解决了东欢坨矿开拓工程滞后，生产区域衔接紧张的困境，也为掘进机施工下山做了有益的尝试。
1 工程概况
-950水平南一采区回风斜井布置在-690至-950水平，设计方位为N285°，共包括回风斜井上部平石门、回风斜井、回风斜井下部平石门三部分，本规程只涉及回风斜井上部平石门、回风斜井两部分的施工。回风斜井上部平石门自-690南翼轨道大巷开口与-690南一采区回风大巷贯通，回风斜井自-690南一采区回风大巷开口向-950水平施工，止于回风斜井下部平石门。回风斜井过F17断层前全部沿煤11底板掘进，过F17断层后层位为12-1煤层底板。中线控制巷道方向，巷道为16°30′的下山，半圆拱形断面，上、下方均无采掘工程。此巷道主要作为-950水平南一采区的回风斜巷。巷道主要采取锚网喷支护形式，顶板破碎及遇地质变化时采取网架喷支护。
2 掘进机下山发展趋势与施工技术关键
目前，国内下山掘进施工广泛采用光爆锚喷法，其施工水平及技术受多种因素制约。主要包括设备配置、施工组织管理水平以及爆破参数等三方面影响，三者之间相互联系、相互制约。而下山掘进，耙矸出矸困难，不能与迎头工作进行平行作业，更加使施工效率低下。所以下山岩巷掘进使用先进设备提高单进水平是一个必须解决的问题。特别是面对衔接工期紧，任务重，且下山距离长的工作面，采用掘进机进行下山施工势在必行。
我公司在开滦成功使用了平巷硬岩掘进机、上山硬岩掘进机，并且都创出了集团公司最高纪录，目前拥有平巷掘进机三台，上山掘进机一台，在硬岩掘进机掘进方面积累了很多施工经验，下山施工我们将积极探索，不断改进完善，跟踪记录，分析总结，形成掘进机下山施工理论。
掘进机下山的使用问题，包括固定前移及后退。掘进机侧支撑、油缸拉杆辅助固定、下山皮带涨紧等特殊设备，较好地解决了难题。后路出岩，上山皮带的使用，防止矸石滚落，同时皮带延深固定等问题的研究，采用皮带机尾锚杆固定，每隔50 m设置防滑装置。除尘风机的固定、前移及粉尘收集问题的研究与创新，采用机尾固定除尘风机，可缩性螺旋风筒配合掘进机前后移动，掘进机最前端加粉尘收集器的方法。排水的设计与研究，采用双趟管路，双趟电源的排水理念，并且采用无人值守的自动泵水装置。劳动组织、施工工艺、循环时间的研究，根据以前经验，结合实际情况及时总结，并且制定切合实际的施工安排，提高效率。
3 下山岩巷掘进机具体做法
掘进机靠巷道一侧布置，另一侧布置运料轨道。掘进机后安设转载机及皮带，达到长距离不间断快速运输，大大加快了出岩的效率。掘进机需解决截割时的稳定、固定及行走问题，皮带机需解决延伸皮带和与掘进机协调运转问题。为此，我们建议并与厂家协商设计制造了掘进机侧支撑、油缸拉杆辅助固定、下山皮带涨紧等特殊设备，较好地解决了施工难题。
除尘也是一个比较困难的问题，本身下山坡度大，掘进机及转载就很难固定防止下滑，但是除尘风机及水箱又是另一个负担，但是为了达到除尘效果，我们还需增加粉尘收集装置，因此经过研究我们决定改变平巷做法，除尘风机固定在皮带机尾，同时在巷道两帮进行固定，使用可缩性螺旋风筒调节距离，随着延深皮带一起前移除尘风机，不但保证了除尘效果，还较好的减轻了掘进机的前移后退负重问题。
下山排水是一个不小的困难，我们决定制定详细周密的排水设计，使用双趟排水管路、双趟电源，以保证排水的不间断与备用，防止淹掌。同时按照设计每100 m设置大断面转水站，并且研究使用无人值守的自动泵水装置，达到减人提效、保证泵水及时、减少斜巷行人、提高指数的目的。
合理安排作业循环和施工工序，合理安排劳动组织，确定掘进机每班截割进尺量，避免掘进机超强度工作，同时做好设备检修和保养。并建立掘进机下山掘进技术档案，记录实际的地质情况，记录好不同地质状况下最佳的掘进参数。对掘进机下山施工的技术问题及解决方法进行归纳整理，对掘进机的一些操作方法进行文字建档，便于归纳解决问题。
4 巷道施工
回风斜井联络巷在南一采区回风大巷设计位置开口，按N153°施工，工程量40.7 m。回风斜井上部平石门在南一采区回风大巷设计位置开口，按N285°施工，工程量121.3 m。在回风斜井联络巷停头位置开口，按N285°施工，工程量932.3 m。先施工回风斜井联络巷及回风斜井上部平石门中的一部分，再施工回风斜井。
每日分三个班次，每班工作8h（“三八制”）。采用EBZ260型掘进机掘进，配套转载机和DSJ-150皮带出岩，两个班进行掘进，一个班进行喷砼成巷。每班掘进打锚杆、挂网做临时支护，并做永久支护的一部分，掘进两班后，第三班统一喷射混泥土成巷，完成一个作业循环，以后依此方法循环施工。顶板破碎及淋水较大地段采取网架喷支护。掘进机截割前，使用中平线检查巷道规格质量。采用全断面一次打眼，分次装药起爆的方法施工。
顶锚杆采用风动锚杆钻机，B19中空钻杆（0.5 m、1 m、1.5 m、2.2 m）及Ф27 mm双翼钻头配合使用，先打正顶锚杆，然后再打正顶两侧锚杆，顶板破碎时，先打破碎侧锚杆，使用双锚杆机时，可同时向两侧打，工艺流程为施工断面—找掉—看线打锚杆孔—装药安装锚杆—挂网—上托盘拧紧螺母—打顶部其它锚杆。延长胶带输送机—截割—找掉—利用前探梁上梁—找掉—挖柱窝戳腿—正顶、两帮插背—进行下一循环。
参考文献
[1] 白忠胜，孟亚平，马利.邢台矿区岩巷快速施工工艺与装备[J].煤炭科学技术，2009（11）.
[2] 王佩勋.提高我国巷道掘进机掘进速度的技术途径[J].陕西煤炭，1996（3）.
[3] 崔中明.掘进机在煤矿中的使用及改进[J].山西焦煤科技，2004（S1）.