连续采煤机掘进中厚煤层巷道施工方法及工艺探究

＊何彦军

（山西省宏厦第一建设有限责任公司 山西 045000）

1.地质条件

以中国神华神东煤炭集团的哈拉沟煤矿1-2上的煤层掘进为例，它具有中厚煤层的特点，其厚度大概都是在1.78m-2.53m之间，大部分直顶石粉、灰色、水平抹灰、粘土水泥、细砂岩夹中间层；直顶的大部分顶部被薄砂岩覆盖，并呈现在水平层；砂质泥质岩，呈粘土灰褐色状态[1]；老顶粒砂岩，主要由石英铲和粘土等成分组成，棱角分明；石膏以碳污染的陶土、深灰色、水平抹灰、粘土水泥为代表。

1-2上煤层在掘进的区域里面进行掘进的时候，施工的起伏是比较小的，它的大部分形体是显示为南东高，北西低的样式，同时上煤层掘进倾角较小。当煤层裂缝不断扩大时，也会出现顶板破碎的现象，从而出现冒落现象，松散土层厚度大概都在5m-40m之间，上覆基岩的厚度大概是在20m-71.75m之间。

2.施工方法及施工设备

连续采煤机的主要框架：主支架、稳定靴、运行机构、切割机构、装载机构、底盘、液压系统、吸尘系统、电气系统、水冷却喷雾系统以及润滑系统等等的小框架来进行组合而成的，连续采煤机的功能主要具有落煤、装煤、运煤等功能[2]。这样就可以在快速发展的通道上进行施工作业。依据现在连续采煤机的发展进程，以及国内外对于连续采煤机这种设备的研发的状况，我们这次选用的案例主要采用胶带运输机、锚杆机、连续采煤机等是设施来进行的操作[3]。具体的操作状况如下：

首先，选择使用一个连续采煤机来切割煤以及组装的顺序，选择穿梭车来运输在破碎机中以连续宽度提取的煤，用破碎机来破碎煤矿，以及用于传送带运输通过破碎机输送煤的施工操作。选择另一台四杆锚杆机进行螺栓的清点工作和安装工作，主要采用循环技术，并安装操作。在生产中使用一台铲车进行破碎物料的运输，以及结构物的运输、移位和浮煤的处理，然后进行采煤、装载、运输扣件等环节采取机械化作业方式。

图1 工作面设备布置示意图

3.掘进施工工艺

(1)落煤工序及连续采煤机截割方式

使用连续采煤机进行落煤程序。煤层系统完成后，如果需要完全强化拉伸水平以及结构的运行效率，必须结合该煤层的实际情况和特征，并根据顶板生产的岩性组成，应在全直顶板以及地质条件良好的基础上设置6m的循环距离。

①切槽。对于该项目中采用的连续采煤机设备来说，其主要功能便是切割煤矿以及装载煤矿。因此，在实际工作中，通过掘进作业，施工人员能够合理的优化煤机位置，将其调整在巷道运行的左侧，并利用测高部放置的激光线的位置来确定具体方位，然后才可以在前方开始一步切割煤壁，直到切割深度达到6m（即一个循环）的位置，即进入程序是开槽。

②采垛。施工人员在操作切槽的程序之后，会退出到煤机的外面，然后再调整煤机的位置到达巷道的右面一侧的方位，然后再一次的使用激光线来确定具体的方位，之后再进行煤层切割作业，通过采垛施工实现连续采煤切槽作业。

③截割循环。无论是在开展切削作业还是采垛作业，施工人员在对连续采煤机进行应用时，必须要将连续采煤机机械设备的截割头调整到巷道的顶板这里，这种操作也就是升刀；扫去上的一刀一般都会提前留下大概200mm左右的煤皮，这种操作也就是扫顶；接下来就是把截割头的位置降低大概是200mm左右然后再向前切入煤体大概是630mm左右，这种操作的名字也就是叫做进刀；施工人员还会调整截割头向下对煤体进行截割的操作，然后再一直到巷道底板，这样的操作也就是割煤；底煤切割完成后，使巷道底板平整，并放入剩余的煤，这种操作也是拉底操作；将煤机切割头调整至巷道顶板，然后进行下一个循环。

④截割要求。为了进一步提高设备运行效率，保证作业安全，提高通道效率，必须杜绝切割通道时候出现断底和露顶等现象。连续打磨机通过对切割和堆叠进行返工来完成一段工作，每次通过通道的距离为大概是在6m左右。流通过程中严格把关，严禁超流通工作。下图表示采煤机截割循环图。

图2 连续采煤机截割方式及截割循环图

(2)连续采煤机装煤作业

利用连续采煤机设备可以满足自动化采煤作业，通过自动装卸系统的设置，具有自行装煤特点。通过在连续采煤机的设置铲运机，当进行截割煤矿作业时，可以使采收的煤炭直接落入集头上，然后由铲运机将其自行输送到采煤机后方的运输车辆中，完成自动装煤作业。

(3)连续采煤机运煤作业

煤的运输工作是由穿梭机完成的。穿梭机和背部是在一个连续的宽度和破碎机之间，运输煤炭，由煤机切割，进入破碎机，然后运输煤炭从机器胶顺从工作面的过道。

(4)浮煤清理及具体要求

用漂浮的煤清理道路。必须在周期内做好浮煤表面的清洁工作，同时实现不间断作业效果，另外，在整个清洁过程中，还要特别注意管线以及电器设备，避免对其造成损坏。

(5)循环锚杆作业流程

对于连续采煤机掘进作业来说，必须要确保锚杆机的停放位置不阻碍掘进线路，在完成掘进机的循环作业后，锚杆机离开，锚杆机转移到支架上。

(6)各工作配合作业

对于循环作业来说，如果梭车在接煤点停靠后，随机发出装煤指令，运煤车接收指令后开始装煤与割煤作业，运煤车司机必须与梭车司机共同努力，保证煤装入梭车的斗内，不溅煤，不压皱煤机电缆；梭车司机在卸煤时必须与破碎机司机配合好，保证在不压破碎机的情况下，煤能被破碎机及时清除。通过一个周期后，要及时做好锚车的维护保养工作，避免超过2h，同时确保绉布不受影响。由此可见，对于不同的作业来说，施工人员要尽力配合，充分发挥各工种的作业时间，合理优化匹配，提高作业效率，尤其是做好循环工作，提高设备的运行效率与安全可靠性，保障快速通行。

4.其它工作安排

(1)巷道作业要求

在进行巷道作业时，必须严格根据设计图纸开展放线工作，在每推进50m施工后都要延伸以此偏中线，距离想到左侧3.2m左右。激光与工作面的距离较远会产生亮度不足，严谨进行施工，同时要求及时矫正激光，如果煤层起伏程度较为严重，也要考虑结合信息的实际情况。

(2)皮带安装要求

在皮带的行车道上，当道路向前移动在50m左右，破碎机向前移动一次，延长了皮带的长度。

5.结语

我国的神华神东煤炭集团的哈拉沟的煤矿的1-2上煤矿的层面主要是属于中厚的煤层，所以我们的施工人员在进行巷道掘进的操作的时候就会使用，连续采煤机以及可以连续采煤机相配套的连采的设施，然后再经过良好的掘进方式以及施工的技巧，正常的安排掘进、运输以及支护等等的工作程序，单进水平就可以完成每月1000m，这样的速度在相对于之前的炮掘以及综掘巷道的操作的技术就会有超级大的拔升，这样的同时还可以很大程度的使得工人的劳动强度降低，就更加的有利于掘进工作面的安全的工作。