丁希陽 王棟梁 張經(jīng)龍

（汶上義橋煤礦有限責(zé)任公司，山東 汶上 272500）

1 概況

汶上義橋煤礦有限責(zé)任公司3301工作面軌道順槽按304.7°方位角沿煤層底板施工至設(shè)計位置，然后按206.7°方位角沿煤層底板施工3301工作面切眼，巷道夾角約98°。

1.1 巷道斷面

3301工作面切眼：矩形斷面，凈寬3600 mm，凈高3600 mm，荒寬3800 mm，荒高3700 mm。

3301工作面軌順：矩形斷面，凈寬4300 mm，凈高3500 mm，荒寬4500 mm，荒高3600 mm。

沿底托頂煤掘進(jìn)，調(diào)向時，拐彎抹角長度不大于8.3 m（3.8 m+4.5 m）。

1.2 設(shè)備配置

（1）采用上海天地EBZ260型懸臂式掘進(jìn)機(jī)破煤，破碎的煤矸通過雙邊鏈刮板式第一運(yùn)輸機(jī)和橋式皮帶轉(zhuǎn)載第二運(yùn)輸機(jī)外運(yùn)。掘進(jìn)機(jī)性能參數(shù)見表1。

表1 掘進(jìn)機(jī)性能參數(shù)表

（2）在掘進(jìn)機(jī)后，配置泰安科創(chuàng)礦山設(shè)備有限公司生產(chǎn)的ZCY60R側(cè)卸式裝巖機(jī)裝載掘進(jìn)機(jī)卸載的煤矸，并將煤矸運(yùn)載至帶式輸送機(jī)。該裝載機(jī)具有插入力大、機(jī)動性好、安全性好、一機(jī)多用等特點(diǎn)。裝巖機(jī)性能參數(shù)見表2。

表2 裝巖機(jī)性能參數(shù)表

2 生產(chǎn)工藝優(yōu)化

2.1 調(diào)向前的準(zhǔn)備工作

（1）3301工作面軌道順槽施工至設(shè)計位置后，先后退掘進(jìn)機(jī)最大限度向切眼拐彎截割，截割受限后拆除掘進(jìn)機(jī)二運(yùn)。在頂板上打設(shè)2組固定錨桿，每組2根，2根錨桿間距1.2～1.4 m，每組間距不大于10 m，并使用Ф18 mm×64 mm圓環(huán)鏈及卸扣將二運(yùn)固定在頂部錨桿上。固定錨桿規(guī)格為Φ22 mm×2400 mm的等強(qiáng)度金屬螺紋鋼錨桿，錨固長度不小于900 mm，每根錨桿的拉拔力不得小于50 kN。

（2）在開門口外15～25 m范圍內(nèi)安裝ZCY60R側(cè)卸裝巖機(jī)，在掘進(jìn)機(jī)后裝卸煤矸。

2.2 調(diào)向施工方案

（1）切眼開門時，掘進(jìn)機(jī)（單機(jī)）拐彎斜切進(jìn)刀，在不能使用前探梁的情況下短掘短支，循環(huán)進(jìn)尺不得大于0.9 m。正常使用前探梁后，頂板連續(xù)完整時，循環(huán)進(jìn)尺2000 mm。

（2）掘進(jìn)機(jī)拐彎斜切進(jìn)刀受限不能成巷時，可先支護(hù)頂部再分次截割，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。

（3）為減少開門抹角跨度，掘進(jìn)機(jī)拐彎時先從切眼里幫進(jìn)刀，軌道順槽方向抹角總跨度不大于8.3 m（含切眼總寬7.6 m）。每次進(jìn)刀前解網(wǎng)不超過3排錨桿。

（4）開門施工15～20 m后，側(cè)卸式裝巖機(jī)開至切眼導(dǎo)硐內(nèi)，延伸3301軌道順槽皮帶至3301切眼開門口處。

（5）拐彎施工30～40 m后，在切眼導(dǎo)硐內(nèi)安裝一部1 m帶式輸送機(jī)，并安裝掘進(jìn)機(jī)二運(yùn)和跑道，使用掘進(jìn)機(jī)搭接帶式輸送機(jī)出煤矸。

（6）因截割受限不成巷處幫部可暫不支護(hù)，空幫高度不大于2 m，長度不大于4 m，若幫部圍巖松軟或破碎時必須對空幫處進(jìn)行臨時錨網(wǎng)支護(hù)，臨時支護(hù)錨桿間、排距均為1200 mm×1200 mm。每班由跟班副區(qū)長安排專人觀察頂幫圍巖，發(fā)現(xiàn)片幫及其他安全隱患時必須立即處理，隱患處理后方可繼續(xù)施工，并確保退路暢通。

2.3 施工安全措施

（1）施工兩排后，將掘進(jìn)機(jī)退出迎頭3～5 m，進(jìn)行臨時支護(hù)和頂板永久支護(hù)。

（2）掘進(jìn)機(jī)與裝巖機(jī)同時作業(yè)時，裝巖機(jī)前進(jìn)或在掘進(jìn)機(jī)卸載點(diǎn)接煤矸時，嚴(yán)禁掘進(jìn)機(jī)退機(jī)。

（3）使用掘進(jìn)機(jī)和側(cè)卸式裝巖機(jī)協(xié)同作業(yè)時，必須由跟班副區(qū)長安排專人在裝巖機(jī)工作范圍拉設(shè)警戒。啟動裝巖機(jī)工作前必須發(fā)出警告，并將人員撤至設(shè)備波及范圍之外，設(shè)備運(yùn)行期間嚴(yán)禁人員隨意走動。

（4）迎頭正常截割出煤期間，在裝巖機(jī)卸載點(diǎn)向外不小于3 m的地點(diǎn)拉設(shè)1道警戒。迎頭支護(hù)作業(yè)和裝巖機(jī)裝煤（巖）作業(yè)平行作業(yè)期間，需在掘進(jìn)機(jī)后方距掘進(jìn)機(jī)不大于1 m的位置和裝巖機(jī)卸載點(diǎn)向外不小于3m的位置各拉設(shè)1道警戒。警戒牌距底板1～1.5 m為宜。

（5）裝巖機(jī)平均卸巖距離不應(yīng)大于25 m，以6～10 m為宜。側(cè)卸裝巖機(jī)必須裝有前照明燈和尾燈，配置機(jī)載甲烷傳感器，時刻檢測空氣中的甲烷含量，甲烷超限時實(shí)現(xiàn)甲烷斷電。

（6）側(cè)卸裝巖機(jī)工作前，安排專人在裝巖機(jī)附近3 m外負(fù)責(zé)盤繞電纜、水管，防止側(cè)卸裝煤（巖）機(jī)碾壓電纜，帶口哨發(fā)信號，發(fā)現(xiàn)問題立即發(fā)出停機(jī)信號。拖拉電纜人員注意力要高度集中，反應(yīng)迅速，注意周圍人員及電纜狀況，發(fā)現(xiàn)不安全情況，及時發(fā)警號停車。裝巖機(jī)運(yùn)行要勻速、平穩(wěn)。若機(jī)器碾壓到電纜，應(yīng)及時停止機(jī)器運(yùn)行并將裝巖機(jī)控制開關(guān)停電閉鎖，掛停電牌，然后由機(jī)電修理工處理恢復(fù)正常后方可繼續(xù)施工，停送電必須有專人負(fù)責(zé)。

（7）開機(jī)、調(diào)機(jī)、退機(jī)時必須發(fā)出報警信號，司機(jī)必須先確認(rèn)前后兩側(cè)無人和無其他機(jī)具，并給予專職看線人員明確示警后，方準(zhǔn)操作。

2.4 裝巖機(jī)與掘進(jìn)機(jī)協(xié)同作業(yè)安全措施

（1）由跟班副區(qū)長指定專人負(fù)責(zé)指揮，專人應(yīng)在裝巖機(jī)外3 m或在掘進(jìn)機(jī)上指揮。掘進(jìn)機(jī)上作業(yè)人員不得超過2人，掘進(jìn)機(jī)機(jī)身上停留或行走人員（含指揮）必須佩戴保險帶，嚴(yán)防人員滑入裝巖機(jī)運(yùn)行范圍內(nèi)。

（2）發(fā)現(xiàn)異常情況，只有掘進(jìn)機(jī)和裝巖機(jī)都停電停機(jī)后或者故障設(shè)備停機(jī)并間隔距離大于5 m時方可處理。

（3）人員進(jìn)出時要提前發(fā)出信號，司機(jī)發(fā)現(xiàn)信號后要及時停機(jī)斷電，并向?qū)Ψ桨l(fā)出安全信號后，人員方可行走。

（4）裝巖機(jī)與掘進(jìn)機(jī)協(xié)同作業(yè)時，裝巖機(jī)前進(jìn)或在掘進(jìn)機(jī)卸載點(diǎn)接煤矸時，嚴(yán)禁掘進(jìn)機(jī)退機(jī)。

（5）側(cè)卸式裝巖機(jī)裝巖時，無關(guān)人員全部撤到安全地點(diǎn)，裝巖機(jī)兩側(cè)及裝巖機(jī)前后3 m范圍內(nèi)不許有人工作和停留，裝巖時前方3 m以外安全地點(diǎn)可進(jìn)行平行作業(yè)。若鏟裝期間，煤矸有向平行作業(yè)地點(diǎn)滾落的風(fēng)險時，需使用木板或軋花平網(wǎng)設(shè)置防護(hù)網(wǎng)。

（6）嚴(yán)禁裝巖機(jī)司機(jī)進(jìn)入空頂區(qū)域鏟裝，施工硐室或擴(kuò)幫時，應(yīng)在前探梁臨時支護(hù)或永久支護(hù)的掩護(hù)下鏟裝。裝巖機(jī)+掘進(jìn)機(jī)拐彎示意圖如圖3。

圖3 裝巖機(jī)+掘進(jìn)機(jī)拐彎示意圖

3 應(yīng)用效果分析

3.1 施工方案的優(yōu)點(diǎn)

（1）掘進(jìn)機(jī)拐彎期間，由裝巖機(jī)鏟裝煤矸，裝巖機(jī)行走距離控制在8～12m范圍內(nèi)。經(jīng)過現(xiàn)場效果分析，并對比近3年來12次相似拐彎經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，裝巖機(jī)+掘進(jìn)機(jī)拐彎效果顯著。

（2）使用裝巖機(jī)輔助掘進(jìn)機(jī)拐彎，用時6個班次實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)調(diào)正。由于裝巖機(jī)體積小，直接由單軌吊機(jī)車運(yùn)送和回撤，不占用掘進(jìn)工時。

（3）由于裝巖機(jī)相對狹長，可以在掘進(jìn)機(jī)與煤巖壁之間鏟裝運(yùn)煤，有效解決了掘進(jìn)機(jī)在斜巷拐彎期間鏟煤不到底的問題。

（4）與鉆爆法開門施工一定距離后再安裝掘進(jìn)機(jī)相比，既減少了放炮震動對巷道托頂煤及支護(hù)的破壞，又節(jié)約了反復(fù)回撤和安裝掘進(jìn)機(jī)的工時。

（5）與耙裝機(jī)出煤輔助掘進(jìn)機(jī)拐彎相比，減少了安裝、調(diào)機(jī)和回撤耙裝機(jī)的工時，且掘進(jìn)機(jī)前行后需集中出煤才能具備安設(shè)帶式輸送機(jī)的條件。由于煤塵具有爆炸性，不得使用鋼絲繩牽引的耙裝機(jī)，由裝巖機(jī)輔助掘進(jìn)機(jī)勢在必行。

（6）裝巖機(jī)除完成裝載作業(yè)外還可以充當(dāng)支護(hù)時的工作平臺，完成工作面短距離運(yùn)輸、臥底、清幫，能夠節(jié)約掘進(jìn)總工時。

3.2 存在的問題及改進(jìn)方向

（1）隨著掘進(jìn)的延伸，裝巖機(jī)的行走距離加長，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，將會制約掘進(jìn)效率，需經(jīng)常性延接皮帶，縮短裝巖機(jī)行走距離。

（2）側(cè)卸式裝巖機(jī)鏟斗一側(cè)無封閉，鏟斗裝煤矸時容易在無擋板一側(cè)“淤淌”，從而減少了鏟斗鏟裝量，需在無擋板一側(cè)焊接“滑坡”擋板，既增加鏟裝量又可以讓煤矸順坡滑落。

4 結(jié)語

義橋煤礦在巷道拐彎期間，通過使用側(cè)卸式裝巖機(jī)在掘進(jìn)機(jī)后鏟裝并向帶式輸送機(jī)側(cè)卸煤矸，該工藝工序簡單、工效顯著、安全系數(shù)高且職工勞動強(qiáng)度低，為掘進(jìn)機(jī)安全高效拐彎掘進(jìn)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。