王 童

（晉能集團山西王家?guī)X煤業(yè)有限公司，山西 忻州 036699）

隨著煤礦采場不斷延伸，巷道壓力越來越強，傳統(tǒng)“掘”“錨”過程中，掘進機施工雖然達到機械化、靈活高效，但頂幫支護只能依靠人工進行施工，不僅勞動強度大，而且受頂板隱患等威脅，兩種作業(yè)相互脫節(jié)，形成半機械化作業(yè)模式。王家?guī)X煤礦結合該礦4#煤層的地質(zhì)條件，在綜合調(diào)研及費效比評估后，購置了MB670 型掘錨一體機。該機集掘進、錨護一體，全面實現(xiàn)了截割、裝載、支護、錨桿安裝同步運行、平行作業(yè)、一次成巷，具有效率高、操作方便、安全系數(shù)高等優(yōu)點。

1 工程概況

王家?guī)X煤礦18105 膠帶順槽布置在4#煤層中，4 號煤層由南往北逐漸增大。煤厚4.02～11.70 m，平均厚7.00 m。煤層全區(qū)賦存，呈中部厚、四周薄之勢。煤層結構較復雜，含矸1～6 層，多為2～3 層。頂板為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及泥巖，有時為中、粗砂巖，厚度為2.5～9.75 m，平均厚度6.13 m；底板為高嶺質(zhì)泥巖及粉、細砂巖，厚度為1.71～3.42 m，平均厚度2.23 m。巖石軟化系數(shù)低，親水能力強，容易被風化，當其遇水后極易軟化。4#煤層頂板砂巖含水層的富水性分布極不均勻，水文地質(zhì)開采條件復雜，局部地段存在發(fā)生災害性涌水的可能。18105 膠帶順槽巷道全長2042 m，膠運順槽沿4#煤層頂板進行布置，呈矩形斷面，巷道掘進高度3.8 m，掘進寬度5.5 m，掘進斷面20.9 m2， 該巷道采用錨網(wǎng)（索）聯(lián)合支護方式。

2 主要施工設備、勞動組織及作業(yè)方式

18105 膠帶順槽掘進施工主要設備：MB670 型掘錨一體機1 臺，PLM 輪式破碎機2 臺，SZZ1200-400 順槽用刮板轉(zhuǎn)載機2 部，SJ-80 雙向運輸可伸縮帶式輸送機3 部。

生產(chǎn)組織：采用每天“三八”作業(yè)制（一天三班，每班八小時）。采用正規(guī)循環(huán)作業(yè)方式，早班15 個掘進循環(huán)，夜班15 個掘進循環(huán)，中班8 個掘進循環(huán)（中班200 min 掘進，中班剩余時間用來檢修掘錨一體機）。每循環(huán)進尺0.8 m，日循環(huán)進尺30.4 m，正規(guī)循環(huán)率按90%，每月按28 d 進行計算，月進尺達766.08 m。

3 施工工藝及特點

3.1 工藝流程

鋪頂網(wǎng)、上鋼帶→臨時支護→截割作業(yè)（同時出煤裝料運輸、掛幫網(wǎng)施工頂幫部錨桿）→收回臨時支護→掘錨一體機前移→進入下一循環(huán)。

3.2 施工工藝

步驟1：將準備好的鋼帶、鉛絲網(wǎng)放在掘錨機頂板液壓支撐架上。

步驟2：錨桿機司機按下“升起”和“安全升起”按鈕，液壓支撐架升起支撐到頂板，掘錨機司機使用遙控器操作掘錨機，落下液壓穩(wěn)定器，穩(wěn)住掘錨機，臨時支護形成。

步驟3：錨桿機開始支護作業(yè)，掘錨機啟動截割滾筒和運輸機開始割煤、出煤?；瑒訖C架推著截割滾筒向前移動，由巷道上部直接進刀掏槽，進刀后自上而下完成全斷面截割。

步驟4：在錨桿工作全部完成后，放下頂板液壓支撐架，抬起尾部液壓穩(wěn)定器，行走至新的工作位置，開始進入下一個工作循環(huán)。

3.3 出煤工藝

MB670 掘錨機配套的1 部刮板輸送機進行煤的運輸，經(jīng)過配套2 部帶式輸送機、SJ-80 雙向運輸可伸縮帶式輸送機，將煤矸轉(zhuǎn)載到膠帶運輸大巷至井底煤倉處，然后通過主斜井皮帶運輸出井進行處置。

3.4 工藝特點分析

（1）MB670 掘錨一體機施工工序流程簡單，具有流水線作業(yè)特色。該設備大功率低轉(zhuǎn)速4.5 m超寬截割方式，可以實現(xiàn)進尺1 m/10 min 的快速掘進。

（2）MB670 掘錨一體機有機載前探支護用于臨時支護，工作人員作業(yè)安全系數(shù)高。

（3）MB670 掘錨一體機可以實現(xiàn)掘錨一體化，能支護頂板，能打護幫錨桿，施工質(zhì)量高，支護效果好。

（4）MB670 掘錨一體機可以做到一次成巷，掘進過程能少開調(diào)車硐室，掘進工程量大大降低，掘進效率大大提高。

（5）MB670 掘錨一體機作業(yè)時，司機采用遙控器操作煤機掘進割煤，另外不存在煤機與錨桿機來回倒車現(xiàn)象，施工作業(yè)的安全性大大提高。

4 快速掘進工藝保障措施

4.1 掘進施工主要工序的保障

18105 膠帶順槽MB670 掘錨一體機快速掘進施工中，主要工序有割煤、出煤、支護。在割煤工序，確保掘錨機滿負荷運轉(zhuǎn)；在出煤工序，了解設備使用的注意事項和保養(yǎng)維護，熟悉設備使用要領和方法，對出現(xiàn)的問題立刻解決，保障帶式輸送機和刮板機的運轉(zhuǎn)；在支護工序，對工作面頂板錨桿、錨索，幫部支護實行分區(qū)管理，提高錨桿支護速度和質(zhì)量。

4.2 緊抓掘進施工安全質(zhì)量標準化建設

在18105 膠帶順槽掘進施工中，要確定MB670掘錨一體機快速掘進施工的安全質(zhì)量，做好施工安全質(zhì)量標準化建設，主要控制好掘進巷道中線距幫距離、巷道高度、錨桿錨索質(zhì)量等。

4.3 做好安全技術措施

（1）合理布置通風系統(tǒng)。MB670 掘錨一體機配備有新型濕式除塵風機系統(tǒng)能捕捉細小粉塵顆粒，對職工作業(yè)環(huán)境和職業(yè)健康有著積極促進作用。通風問題是制約該巷道快速掘進的主要因素，因此需要做好18105 膠帶順槽的巷道布置工作，做好進風巷道與施工巷道之間聯(lián)絡巷的貫通，保證工作面風量充足。

（2）保證運輸系統(tǒng)的正常運行。MB670 掘錨一體機掘進施工作業(yè)受運輸系統(tǒng)的影響較大，特別是煤矸和材料運輸是制約快速掘進的關鍵。礦成立了18105 膠帶順槽掘進輔運隊，并制定詳細的工作崗位標準和操作流程，確保運輸系統(tǒng)的暢通。

5 施工效果分析

從2016 年8 月開始，在王家?guī)X煤礦18105 膠帶順槽采用了MB670 掘錨一體機快速掘進施工作業(yè)，施工效果理想。2016 年8 月份，18105 膠帶順槽掘進進尺達到1200 m，創(chuàng)造了該礦掘進施工的新紀錄。在掘進期間，小班最高進尺達21 m，單日最高進尺53.2 m，平均月進尺達913 m。MB670 掘錨一體機的成功應用為王家?guī)X煤礦實現(xiàn)高產(chǎn)高效安全開采的生產(chǎn)目標奠定了基礎。