矿用掘进机在巷道掘进中的应用

陈志强

（山西长平煤业有限责任公司， 山西 晋城 048000）

1 53083 巷概述

山西长平煤业有限责任公司53083 巷位于五盘区北翼，巷道北部为3 号掘进煤层，东部为五盘区北翼泄水巷，南部为五盘区大巷，西部5308 综采工作面。

53083 巷设计长度为1 151 m，巷道为矩形断面，断面规格（宽×高）为5.4 m×4.1 m，巷道掘进煤层为3 号层，巷道无伪顶。直接顶主要以泥岩为主，平均厚度3.13 m，深灰色，厚层状，均匀层理，见大量植物化石，岩芯破碎，普氏硬度f=3.53，抗压强度35.41 MPa，抗剪强度0.84 MPa，属中等稳定性顶板。老顶主要以砂质泥岩，平均厚度约5.68 m，深灰色，厚层状，均匀层理，见大量不完整植物化石。普氏硬度f=4.9，抗压强度48.79 MPa，抗剪强度1.81 MPa，属中等稳定性顶板。

53083 巷从五盘区第二回风巷北帮，五盘区第二回风巷4 号联络横川正对位置开口，以方位角29°53′31″掘进施工；掘进过程中施工3 个调车硐室，1 号调车硐室距离开口391.77 m，之后每隔340 m 分别施工2 号、3 号调车硐室。为了提高巷道掘进效率，巷道决定采用EBZ260 型掘进机掘进。

2 EBZ2150 型掘进机配套设备及技术参数

2.1 掘进机配套设备

掘进工作面通常使用的机电设备主要包括掘进机、转载机、皮带、锚杆机、气动风钻。掘进机及转载机主要完成工作面的割煤、装煤、运煤工序；皮带主要将工作面的煤块运送出去；锚杆机的作用是采用锚杆、锚索等支护设备对顶板进行支护；气动风钻的作用是采用锚杆对巷帮进行支护。

2.2 掘进主要技术参数

53083 巷采用的EBZ150 型掘进机主要技术参数如表1 所示。

表1 EBZ150 型掘进机主要技术参数表

3 EBZ150 型掘进机掘进工艺

掘进机的施工流程通常为：设备运行前的安全检查→割煤→装煤→安全检查→临时支护→永久支护→拉尾延伸皮带输送机。

3.1 割煤过程

1）先对工作面煤壁底部开始掏槽，然后从煤壁底中部进刀，通过操作掘进机进行横向往复截割，然后按照自下而上的顺序依次割煤，每次进刀的最大深度为0.5 m，掉落的煤块通过星形轮进行装煤，皮带侧的煤块主要是工作人员进行清理。

2）掘进机要按照地测科前期标定的中线推进，具体的操作程序为：闭合掘进机电磁箱的开关隔离、将掘进机闭锁打开、鸣笛预警、启动电机、启动运输机、将掘进机截割部的闭锁打开、鸣笛预警、截割电机启动，停机时的顺序与以上相反。

3）将掘进机开至巷道中部位置，并将掘进机铲板放下，操控掘进机前进直至切割头与煤壁接触，将掘进机的供水系统打开，同时操控掘进机手柄将截割头钻入掘进工作面煤壁底中部，通常进刀的深度最大不得超过0.5 m，进刀深度可以根据煤层的厚度具体决定，截割头按照自左向右、自下向上的顺序开始割煤。

4）当巷道的规格达到设计要求的断面尺寸后，按照中线成巷的原则将巷帮割齐割平，避免工作面底板出现不平的情况，当所有割煤工作全部完成后，将掘进机的切割头着地，并使用防护罩将切割头罩住，避免设备对人员造成伤害，同时掘进机的供水系统关闭，并断开掘进机电源。

3.2 装煤过程

该过程主要使用转载机对煤块进行装载，并通过运输机运出巷道，煤块经溜煤眼掉入巷道主运输皮带，最终将煤块运输出地面。

3.3 安全检查

该工序主要是对巷道内的顶板、煤壁及机电设备进行全面检查，按照“敲帮问顶”制度对顶板进行检查，如发现顶板及煤壁有片帮、空顶、破碎等情况时要及时进行支护，对顶板进行检查时至少要安排两名工作人员，所有工作均必须在掩护梁的支撑下进行，并保持退路畅通。管理人员及班组长不得在隐患未处理完之前离场，隐患处理期间周围不得站人。

3.4 临时支护

掘进工作面临时支护主要是采用机载前探进行支护。当掘进机推进一个循环进尺后，通过操作升起机载前探支护，并确保前探支护与顶板接触严密，掘进工作面煤壁距前探梁前端最大距离为0.2 m。如前探支护与顶板无法接触后，要及时采取其他措施对顶板进行支护。

3.5 拉尾延伸带式输送机

拉紧车松绳→退掘进机→挂拉尾绳→拉皮带尾→上皮带H 架及中间部分→紧拉紧车→固定及调试皮带尾→运转。施工过程要注意以下事项：

3.5.1 拉尾注意事项

1）施工开始后要开启设备的声光报警装置，如声光报警装置失效后采用电话进行交流。在进行拉尾作业时，周围6 m 的范围内禁止其他作业，避免拉尾绳将周围工作人员带倒。

2）为了避免将皮带尾拉偏，作业时必须确保拉尾绳绳套挂牢机组及皮带尾；当拉尾工作完成后要安排专人对滑道底掉落的煤块进行清理，避免皮带被滑道底的煤块板卡，造成皮带撕裂。

3）拉尾工作完成后为了确保皮带正常运转及正常割煤，务必要固定好皮带尾。在进行机组拉尾作业时，转载机周围及铲板前后严禁行人通过，避免发生意外。

3.5.2 延伸皮带注意事项

1）在进行延伸皮带作业前，要确保皮带机电机处于断电状态，并在皮带电机的驱动开关上悬挂“有人工作、禁止合闸”停电牌。

2）按照巷道的设计高度，安排工作人员对机尾部前后段的浮煤进行清理；远程指挥可以通过安装在机头、机尾的电铃来指挥。

3）通过在皮带架两侧安装钢梁来提高皮带架的稳定性，在安装皮带架及机尾时要严格以皮带中心线为准线，以避免皮带发生跑偏。

4 结论

长平煤矿53083 巷采用综合机械化掘进后，平均单进水平为8.9 m/d，每班配备人员8 人即可，不仅大大提高了巷道掘进速度，降低了掘进巷道劳动作业强度，而且安全系数得到了有效提升，巷道成型率提高至95%以上，取得了显著的应用成效。