（作者單位：山東能源臨礦集團(tuán)）

一、概述

隨著開(kāi)采的深入推進(jìn)，山東能源臨礦集團(tuán)新驛煤礦可供開(kāi)采的煤炭?jī)?chǔ)量日益減少，能夠布置正規(guī)完整采區(qū)或工作面的煤層塊段已經(jīng)很少，礦井南翼地區(qū)七采區(qū)的早日接替是保證礦井持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵，而皮帶運(yùn)輸巷是整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的咽喉工程，是形成完整生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)南翼七采區(qū)機(jī)械化生產(chǎn)和集中運(yùn)輸?shù)谋匾獥l件。

南翼七采區(qū)巷道施工過(guò)程中主要穿過(guò)的巖層為二疊系下統(tǒng)下石盒子組、二疊系下統(tǒng)山西組。為提升掘進(jìn)效率，同時(shí)推進(jìn)礦井工業(yè)3.0+改造升級(jí)計(jì)劃，新驛煤礦在南翼集中皮帶巷（巖巷）施工過(guò)程中，立足現(xiàn)有設(shè)備（采用EBZ160型普通全煤掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)），勇于技術(shù)革新，采取破巖輔助措施，利用物理、化學(xué)等手段弱化巖體強(qiáng)度，有效提高掘進(jìn)效率，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了作業(yè)環(huán)境，對(duì)于類似巖性全巖綜掘作業(yè)具有較強(qiáng)的借鑒價(jià)值。

二、技術(shù)革新說(shuō)明及施工工藝

新驛煤礦技術(shù)人員全面分析礦井全巖巷道的巖石硬度，利用現(xiàn)有的大功率綜掘機(jī)積極探索全巖綜掘工藝，有效提高掘進(jìn)效率。南翼集中皮帶巷于2017年2月下旬采用炮掘工藝，通過(guò)耙裝機(jī)、皮帶運(yùn)輸方式出矸，采用錨網(wǎng)噴+錨索的支護(hù)方式支護(hù)，施工10天完成進(jìn)尺33m。于3月中旬將耙裝機(jī)更換為EBZ160型綜掘機(jī)，3月進(jìn)尺提高到83m （全月施工20天）。4月份共進(jìn)尺187m，比炮掘效率提升100%，實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)公司全巖綜掘零的突破。

1．技術(shù)革新說(shuō)明

（1）將普通全煤掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用于全巖快速掘進(jìn)。南翼集中皮帶巷及附屬硐室均采用EBZ160型綜掘機(jī)掘進(jìn)，綜掘機(jī)施工時(shí)，先進(jìn)行掏槽，然后再正式截割。在21㎡的大斷面全巖巷道取得了日進(jìn)尺6米，首月進(jìn)尺187米的好成績(jī)。同時(shí)，掘進(jìn)機(jī)割出的巷道兩幫順滑，頂板平直，巷道成型好，不僅質(zhì)量有保證，而且大大降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，隨著不斷摸索改進(jìn)，進(jìn)尺水平將會(huì)有更大提升。

（2）創(chuàng)建了全巖綜掘操作工作法。創(chuàng)建了全巖綜掘操作工作法，實(shí)現(xiàn)了多種工藝集成、多工序平行交叉作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫隙、無(wú)空當(dāng)作業(yè)，實(shí)行精準(zhǔn)操作，保證每循環(huán)進(jìn)尺2m以上，為其他單位全巖綜掘提供借鑒。

（3）探索綜合機(jī)械化掘進(jìn)硬巖預(yù)裂技術(shù)。為解決南翼集中皮帶巷硬巖巖巷掘進(jìn)的施工難題，研發(fā)硬巖水力致裂技術(shù)，軟化松動(dòng)硬巖巖體，實(shí)現(xiàn)硬巖區(qū)段綜掘機(jī)快速掘進(jìn)。該成果為新驛礦解決南翼集中皮帶巷硬巖段掘進(jìn)效率低下問(wèn)題提供直接的技術(shù)支持。

2．主要工藝及流程

掘進(jìn)工作面采用EBZ160型掘進(jìn)機(jī)截割，掘進(jìn)機(jī)后配橋式轉(zhuǎn)載機(jī)和皮帶輸送機(jī)，皮帶輸送機(jī)隨巷道延伸逐步跟進(jìn)。皮帶輸送機(jī)運(yùn)矸至南翼矸石倉(cāng)集中裝車，由蓄電池電機(jī)車?yán)\(yùn)至1112矸石倉(cāng)翻矸，經(jīng)皮帶輸送機(jī)運(yùn)送到1112矸石充填巷進(jìn)行充填，形成了集破巖、裝巖、運(yùn)巖、充填于一體的快速掘進(jìn)作業(yè)線。

（1）掘進(jìn)機(jī)截割工藝。根據(jù)激光偏中線先確定巷中綜掘機(jī)進(jìn)刀位置，先下后上，先中間后四周，最后刷成所需要的斷面。截割完迎頭預(yù)留1.6m浮矸作為工作平臺(tái)支護(hù)拱部，然后掃底支護(hù)下臺(tái)階幫部錨桿。

（2）臨時(shí)支護(hù)工藝。初噴漿作為臨時(shí)支護(hù)時(shí)，噴射混凝土標(biāo)號(hào)為C20，水泥：砂：石屑=1：2.5：1.5，使用不低于 325# 的水泥，中粗砂，石屑直徑 3～5mm，速凝劑型號(hào)為J85型，摻入量一般為水泥重量的2%～4%，噴拱取上限，速凝劑必須在噴漿機(jī)上料口均勻加入，初噴必須緊跟迎頭，初噴厚度不小于10mm，初噴結(jié)束確認(rèn)頂板牢固后，然后進(jìn)行永久支護(hù)。

（3）永久支護(hù)工藝。拱部錨桿采用MSGLW-500左旋無(wú)縱肋螺紋鋼加工，直徑Φ20mm，長(zhǎng)度為2800mm；幫部錨桿采用MSGLW-500左旋無(wú)縱肋螺紋鋼加工，直徑Φ20mm，長(zhǎng)度為2100mm。金屬網(wǎng)采用Φ6.5mm鋼筋焊接或編織，規(guī)格為：2200×900mm。頂板巖石堅(jiān)硬時(shí)，每組打5根錨索，錨索間排距1.5×2.0m，錨索長(zhǎng)度6.0m，直徑為22mm。每根錨索使用2支MSCK2370樹(shù)脂錨固劑，使用矩形錨索盤、T型鋼帶加強(qiáng)支護(hù)，沿巷道掘進(jìn)方向每?jī)蓚€(gè)錨索使用一條鋼帶，間距1.5m，排距2.0m。巷道頂板破碎地點(diǎn)錨索在拱部按“2-1-2”五花布置中間補(bǔ)打一組錨索加固頂板，錨索長(zhǎng)度6m或8m，直徑為22mm，使用矩形錨索盤、T型鋼帶加強(qiáng)支護(hù)。

（4）矸石運(yùn)輸及充填工藝。采掘矸石由皮帶輸送機(jī)運(yùn)至南翼矸石倉(cāng)集中裝車，由蓄電池電機(jī)車?yán)\(yùn)至1112矸石倉(cāng)，通過(guò)翻矸裝置進(jìn)入矸石倉(cāng)，經(jīng)皮帶輸送機(jī)運(yùn)送到1112矸石充填巷進(jìn)行充填。同時(shí)地面矸石也可通過(guò)副井進(jìn)入充填運(yùn)輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地面矸石充填。

充填矸石運(yùn)輸路線

（5）工藝流程。交接班、檢修設(shè)備、找線→截割拱部→臨時(shí)支護(hù)、永久支護(hù)→找線→截割底部（煤）→永久支護(hù)→噴漿→質(zhì)量檢查、檢修設(shè)備→進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

三、效益情況

1．南翼集中皮帶巷總長(zhǎng)2300m，綜掘延米單價(jià)（包括材料、電費(fèi)、人工等）較炮掘節(jié)省3000元/米，全巷道綜掘可節(jié)省費(fèi)用690萬(wàn)元；同時(shí)掘進(jìn)效率提升1倍，原計(jì)劃32個(gè)月的工程期限15個(gè)月完工，隱性效益不可估量。

2．將普通全面掘進(jìn)機(jī)用于全巖快速掘進(jìn)，替代了傳統(tǒng)的炮掘工藝，不僅掘進(jìn)生產(chǎn)效率大幅提高，而且大大降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了炮掘產(chǎn)生的粉塵濃度，為職工井下施工提供了良好的工作環(huán)境。

3．采用EBZ160型普通全煤掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行全巖綜掘，實(shí)現(xiàn)了臨礦集團(tuán)全巖綜掘零的突破，為后續(xù)推廣全巖綜掘工藝起到示范作用。

四、小結(jié)

為了提升掘進(jìn)效率，推進(jìn)礦井工業(yè)3.0+改造升級(jí)計(jì)劃，新驛煤礦南翼集中皮帶巷 （巖巷），采用EBZ160型普通全煤掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，并采取破巖輔助措施有效提高掘進(jìn)效率，替代了傳統(tǒng)的炮掘工藝，在大幅提升掘進(jìn)生產(chǎn)效率的同時(shí)，也有效降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了職工井下施工工作環(huán)境，整體效益顯著，為類似巖性全巖綜掘工藝施工提供了良好參照。