浅谈掘进机快速割煤方法

张文市，杨金鑫

(开滦钱家营矿业分公司，河北 唐山 063301)

浅谈掘进机快速割煤方法

张文市，杨金鑫

(开滦钱家营矿业分公司，河北 唐山 063301)

掘进机割煤速度的快与慢，直接影响着掘进的进尺速度，影响着采掘衔接，甚至影响到全公司的生产，所以必须探索出一套适应公司各类煤(岩)的快速割煤法，来保证快速进尺的要求。

掘进机；快速割煤法

Discussion on Rapid Coal Cutting Method of Roadheader

引言

钱家营矿业公司是一个设计年产400万吨的特大型现代化矿井，由四个掘进区和四个综采队组成的机械化矿井，有三个综采队已达到了年产百万吨以上的生产水平，采掘衔接比较紧张，为提高掘进效率，适应公司发展需要，通过梳理多年的现场掘进工作经验，总结了一套适用于公司各类煤层及地质条件的掘进机快速割煤方法，以满足采掘衔接需要。

1.煤层概况

钱家营矿业分公司的地质条件比较复杂，主要可采煤层有5煤层、7煤层、8煤层(-600西)、9煤层和12煤层；煤层条件包含有硬煤、软煤和半煤岩，顶板条件既有稳固顶板也有破碎顶板，因此探索出一套适应于公司各种地质条件的快速割煤方法，是一项缓解采掘衔接紧张，提高进尺效率的重要举措。

2.设备情况

公司2008年以前主要使用AM-50型、EBH-90型和S-100型掘进机。2009年以来先后投入EBH-132型、EBZ-135型、EBZ-160型、EBH-200型和EBZ-200型国产大功率掘进机。既有横轴式又有纵轴式：其两者的特征与适应性比较见表1。

表1 横轴式掘进机和纵轴式掘进机适应性对比

3.快速掘进切割方法

3.1纵轴式掘进机截割工艺

1)清扫场地

掘进机起动后收回截割头，将铲板放至底板，然后移动掘进机至工作面，用截割头清扫工作面迎头及两帮浮煤。

2)截割柱窝

下放后支撑座至适当高度，将截割头对准工作面左下角，逐渐伸出截割头截割柱窝；待截割头完全伸出，听到溢流阀动作声音时缩回截割头，将截割下来的煤岩用截割头旋运到铲板完成装运；提起后支承座，将机器向前移动至截割头触到工作面煤(岩)；放下后支撑座，伸出截割头，加深截割柱窝深度200mm左右；再缩回截割头，提起后支撑座，向前移动机器到截割头触及煤(岩)；再放下后支撑座。

3)横向掏槽

将深入柱窝的截割头紧贴底板向右移动，进行横向掏槽。槽向截割时，截割头必须在缩回的位置。

4)迂回截割

截割头达到左帮或右帮后，向上挑一定的距离，进行迂回截割。最后截割头再按巷道截割断面要求将工作面两帮、顶和底板进行一次清理，然后再进行第二个循环截割。

3.2 中硬煤层快速掘进法

横轴式掘进机掏槽时，截割头每向前截割100-150mm深时必须向左右水平摆动200-300mm，防止闷车，此方法适用于AM-50、EBH-90、EBH-132、EBH-200型横轴式掘进机；然后继续向前截割，这样依次反复进行，达到截割深度完成掏槽，随即进行扫底打柱窝，最后，向上截割刷帮扫顶，割完一帮再调机器切割另一帮，直至完成一循环截割。煤软时可一次切割够深，煤硬时，可分两刀切割，切割深度司机可根据现场情况灵活掌握。EBZ-100和EBZ-135、EBZ-160、EBZ-200型纵轴式掘进机不受此限制可直接钻进切割。

3.3 半煤岩掘进机截割方法

半煤岩工作面先割软后割硬，先掏槽后割底，在煤岩分界线的煤侧钻进开切，沿线掏槽。

3.3.1 半煤岩(破底板岩石掘进)

当岩石在巷道的下部时，可由煤侧截割，轻轻向下水平扫底，扫清后，掘进机可向前推进一个阶段，完成一棚距后打柱窝。如掘进机需要上爬时可将机器后退3-5m左右，铺好0.2×0.2×1m的道板，机器就可以很快抬起，这样使机器稳定性好，截割头平行缓慢接触岩层，使岩石松动，连割带挂，截割速度快，机器稳定性好。

当巷道断面内煤岩分界线右侧高于左侧时，不要全断面扫底，而是应先扫右帮底，右帮底的宽度应比掘进机大铲的宽度稍宽一些，目的是把掘进机大铲镶在右帮底上，截割时控制掘进机不往左帮滑移，同时，切割头横向扫底时轻刀向右截割，重刀向左截割扫底，减少因掘进机侧滑移而影响截割速度。如图1-a所示。

当巷道断面内煤岩分界线左侧高于右侧时，则反之先扫左帮底，把掘进机大铲镶在左帮底上，切割时控制掘进机不往右帮滑移。如图1-b所示。

图1

3.3.2半煤岩(破顶板岩石掘进)

如果岩石位于断面上方，可先割底煤掏槽，扫底打柱窝。然后再割顶部岩石，如岩石较软时，可两刀切割够深，如岩石硬时可切割三刀，如岩石硬度超过掘进机设计的硬度时(f≥6)，可采取放震动炮的方法进行破岩工作。如图2所示。

图2 半煤岩破顶板岩石

3.3.3 半煤岩(中间夹矸石掘进)

掘进工作面遇有夹石时，应根据夹石软硬程度和厚度分别处理。

1)一般较软的夹石，可以采用正常方法与煤层同时截割。

图3

2)对稍硬的夹石，先在夹石下的煤层里进行掏槽，然后用低速对夹石进行截割，由于夹石下有自由面，夹石容易崩落。如图3-a所示。 3)对较硬的夹石(f≥6)，不能用截割头进行截割时，宜在夹石周围进行截割，使夹石坠落，然后处理大块。如图3-b所示。

4)对较硬的夹石(f≥6)，且厚度超过300mm时，必须打眼放震动炮(装药不超过3个药卷)，然后再截割。

3.4 软煤层快速掘进法

使用SPSS21.0软件做统计学分析,数据录用使用±s,结果采用t检验,P<0.05,代表组间差距显著。

顶板软而碎，容易掉落。在这种情况下，采取中间开切轻割上顶，挂下接顶煤，尽量减少对顶板的振动，防止顶板掉落造成顶不平或离层。然后刷帮来防止片帮，为了减少顶板暴露时间，将工作面分两次截割，先截割工作面1/3的宽度后，再截割剩余的2/3宽度，其截割轨迹如图4-a所示。

图4

3.5 硬煤层快速掘进法

采取由下向上截割的方法，采用“一刀割”、“一刀清”的两刀割煤法，即利于安全又方便支护，此截割方法，可实现掘锚一体化控制成本投入，如图4-b 所示。

3.6 易片帮巷道快速掘进法

4.快速割煤方法合理切割的原则

1)利于顶板的控制和维护；

2)以较小的切割阻力钻进和开切；

3)增加钻进深度，减少切割头的空程；

4)降低大块率，以利装载和运输。

5.结论

在实际生产中，快速掘进法的使用增加了进尺速度，提高了生产效率，利于支护。同时降低了材料消耗，也提高了安全生产系数。从而达成了采掘的合理衔接。

[1]《综掘机司机》中华人民共和国职业技能鉴定规范暨技能培训教材，煤炭工业出版社，1997年.

ZHANG Wen-shi, YANG Jin-xin

(Qianjiaying Coal Mining Branch, Kailuan (Group) Co. Ltd., Tangshan Hebei, 063301)

The speed of coal cutting of roadheader directly affects the advance of tunneling speed, the connection of driving and stoping, and even the whole company’s production. The rapid coal cutting method which can adapt to various coals (rocks) must be explored to reach the target of the rapid driving advance.

roadheader; rapid coal cutting method

2016-01-17

张文市(1964- )，男，开滦钱家营矿业分公司高级技师，从事掘进机操作与维修工作，全国煤炭行业技能大师，国家级张文市技能大师工作室领办人。

TD263.3

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1671-3974(2016)01-0044-03