徐建峰

（河南平寶煤業(yè)有限公司，河南 襄城 441000）

引言

隨著煤礦開(kāi)采深度的不斷增加，采掘裝備水平的不斷提檔升級(jí)，掘進(jìn)施工工藝及使用的裝備也開(kāi)始朝向智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，在巷道開(kāi)掘時(shí)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化掘進(jìn)，巷道拐彎掘進(jìn)已基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，但是從整體的施工情況來(lái)看，在拐彎施工的過(guò)程中，整體的工藝較為復(fù)雜，需要考慮的內(nèi)容也相對(duì)較多。圖1 是某巷道采取的拐彎掘進(jìn)，從施工情況來(lái)看，需要綜合考慮多方面因素，加大設(shè)計(jì)投入，注重施工環(huán)節(jié)把控，更好提升施工質(zhì)量。

一、工程概況

河南平寶煤業(yè)有限公司己15-12100 風(fēng)巷位于己15-17 煤層，從設(shè)計(jì)情況來(lái)看，開(kāi)切眼方位角為90°，長(zhǎng)度為260m。

從巷道斷面來(lái)看，1-1 開(kāi)切眼巷道的形狀為矩形，高×寬為2.6m×4.0m。對(duì)于剝幫斷面形狀也是矩形，高×寬為2.6m×3.2m，在完成剝幫之后，形成的2-2 斷面為矩形，高×寬為2.6m×7.2m。對(duì)于3-3斷面，就是在完成剝幫之后的煤機(jī)硐室斷面的形狀設(shè)計(jì)為矩形，高×寬為2.6m×8.7m。從現(xiàn)場(chǎng)施工情況來(lái)看，在施工現(xiàn)場(chǎng)需要施工穩(wěn)車硐室，設(shè)計(jì)參數(shù)為深×寬均為4m，斷面形狀設(shè)計(jì)為矩形。在進(jìn)行硐室的施工時(shí)，需要和巷道的頂板、地板等持平。

二、施工工藝與方式方法

首先，在施工前，煤礦地測(cè)部門(mén)應(yīng)當(dāng)將開(kāi)切眼位置的偏中線、腰線等數(shù)據(jù)全部給出，在施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)開(kāi)展施工[1]。圖2 為巷道拐彎最小曲率計(jì)算示意圖。

其次，在施工的過(guò)程中，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的用電、機(jī)械、水及風(fēng)等進(jìn)行全面的檢查，確保達(dá)到質(zhì)量規(guī)定要求，同時(shí)，技術(shù)人員將懸臂式掘進(jìn)機(jī)、耙裝機(jī)等安全到位，將皮帶機(jī)和順槽中的皮帶搭接完成，形成一個(gè)完整的運(yùn)煤系統(tǒng)。

第三，在巷道施工之前，應(yīng)當(dāng)確保巷道內(nèi)通風(fēng)正常，在開(kāi)工之前，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)從外到內(nèi)對(duì)施工點(diǎn)15m 范圍內(nèi)的支護(hù)情況進(jìn)行全面檢查，若發(fā)現(xiàn)了支護(hù)失效的問(wèn)題，則應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行整改，全面保證安全之后，才能進(jìn)行掘進(jìn)施工[2]。

第四，在正常掘進(jìn)情況下，巷道沿著煤層地板掘進(jìn)，選擇使用懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行落煤、出煤。在進(jìn)行本次切眼施工時(shí)，設(shè)計(jì)采用“導(dǎo)硐掘進(jìn)、剝幫成型”的方式進(jìn)行分次成巷施工。技術(shù)人員首先施工切眼導(dǎo)硐，在導(dǎo)硐完成施工后，在以導(dǎo)硐為基礎(chǔ)，開(kāi)展剝幫施工，在進(jìn)行剝幫施工時(shí)，仍舊采取由西向東的方向進(jìn)行施工。在導(dǎo)硐施工到規(guī)定的位置之后，將掘進(jìn)機(jī)回撤回來(lái)，并拆除導(dǎo)硐中的皮帶機(jī)。同時(shí)，技術(shù)人員在切眼進(jìn)行回剝時(shí)，將耙裝機(jī)安裝到位，配合掘進(jìn)機(jī)開(kāi)展接力出煤，對(duì)整個(gè)切眼進(jìn)行剝幫施工。隨著剝幫施工長(zhǎng)度的不斷增加，在達(dá)到了可以安裝皮帶機(jī)的產(chǎn)固定后，技術(shù)人員將耙裝機(jī)全部回撤，然后安裝皮帶機(jī)，并組裝掘進(jìn)機(jī)，從而形成完整的煤流系統(tǒng)，選擇使用掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行剝幫直到設(shè)計(jì)規(guī)定的位置。這里需要注意的是，在剝幫施工之前，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)確保兩列工字鋼棚超前剝幫迎頭6m[3]。

第五，對(duì)采煤機(jī)硐室進(jìn)行施工。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)位置將采煤機(jī)硐室位置全面預(yù)留出來(lái)，隨著剝幫迎頭不斷向前推進(jìn)，在超過(guò)煤機(jī)硐室開(kāi)門(mén)口4m 之后，后退掘進(jìn)機(jī)截割煤機(jī)硐室4m 并進(jìn)行支護(hù)，然后截割剝幫迎頭4m，再后退掘進(jìn)機(jī)截割煤機(jī)硐室4m并進(jìn)行支護(hù)。技術(shù)人員重復(fù)上述操作，直到將煤機(jī)硐室截割出設(shè)計(jì)尺寸。技術(shù)人員在將煤機(jī)硐室全面完成施工之后，需要在門(mén)口及時(shí)架設(shè)工字鋼棚，主要目的是全面加強(qiáng)對(duì)硐室的支護(hù)。技術(shù)人員在煤機(jī)硐室中對(duì)鋼筋梯層進(jìn)行布置時(shí)，朝著東西向進(jìn)行布置[4]。

第六，在進(jìn)行本次掘進(jìn)施工時(shí)，設(shè)計(jì)采用“三八制”作業(yè)方式，選擇使用懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行拘謹(jǐn)施工，在每班生產(chǎn)時(shí)，組織兩個(gè)正規(guī)生產(chǎn)作業(yè)，設(shè)計(jì)每次循環(huán)的進(jìn)尺數(shù)量為2m，每天達(dá)到了的循環(huán)進(jìn)尺12m，在早班完成截割之后，技術(shù)人員進(jìn)行檢修。在掘進(jìn)的過(guò)程中，對(duì)巷道的兩幫和底角不進(jìn)行支護(hù)，在掘進(jìn)迎頭超過(guò)了支護(hù)位置8m 之后，技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行兩幫和兩底角的支護(hù)。

第七，具體工藝流程。在本次施工時(shí)，技術(shù)人員設(shè)計(jì)采用懸臂式掘進(jìn)機(jī)對(duì)煤層進(jìn)行切割，通過(guò)掘進(jìn)機(jī)靶裝系統(tǒng)及運(yùn)輸機(jī)完成運(yùn)輸。在進(jìn)行運(yùn)輸、截割的過(guò)程中，需要準(zhǔn)備好支護(hù)所用材料，在完成了掘進(jìn)循環(huán)之后，技術(shù)人員需要對(duì)掘進(jìn)工作面進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，并采取針對(duì)性的加固措施，之后技術(shù)人員從巷道頂板中間開(kāi)始朝向兩幫進(jìn)行錨桿支護(hù)，形成巷道永久支護(hù)。

第八，為了提升現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)效，技術(shù)人員在剝幫時(shí)，設(shè)計(jì)采用全斷面掘進(jìn)留浮煤的方式進(jìn)行施工，規(guī)定留有0.7m 左右的浮煤，主要是為了在對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)時(shí)，確保人員安全，留設(shè)的長(zhǎng)度，距離迎頭在20m的范圍內(nèi)。

第九，在施工過(guò)程中，對(duì)出現(xiàn)的煤巖松軟問(wèn)題，特別是在巷道三岔口及將斷層揭露的位置，對(duì)巷道進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將截割的深度控制在0.8m。從本次施工情況來(lái)看，工作面切眼煤層直接頂板的巖性為泥巖，老頂?shù)膸r性為粉砂巖，老底的巖性為粉砂巖，直接底的巖性為泥巖[5]。

三、本次施工中存在的問(wèn)題及經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比分析

首先，在巷道切巷施工的過(guò)程中，因?yàn)闆](méi)有將綜掘機(jī)中的轉(zhuǎn)載機(jī)及時(shí)拆除，導(dǎo)致在掘進(jìn)的過(guò)程中出現(xiàn)了轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)扭曲變形的問(wèn)題，因此，在今后的施工過(guò)程中，對(duì)拐彎作業(yè)已經(jīng)切割3m 后，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)將轉(zhuǎn)載機(jī)拆除，從而更好保證施工的安全性。

其次，在進(jìn)行拐彎施工時(shí)，因?yàn)榫C掘機(jī)之后的浮渣不能得到及時(shí)有效的清除，導(dǎo)致巷道高度不能滿足需求，出現(xiàn)了綜掘機(jī)臥底不夠的問(wèn)題，因此，在進(jìn)行施工的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在綜掘機(jī)拐彎過(guò)程中，對(duì)切巷溜子中的浮渣做到全面及時(shí)的處理，從而更好確保施工的正常開(kāi)展。

第三，選擇使用掘進(jìn)機(jī)直接拐彎的方式，相對(duì)于傳統(tǒng)的炮掘拐彎，有效降低了工人勞動(dòng)的強(qiáng)度，對(duì)于施工環(huán)節(jié)也得到了有效簡(jiǎn)化，施工環(huán)節(jié)安全性也得到了明顯提升，特別是炮采對(duì)整個(gè)施工帶來(lái)的不利影響降低到了最低[6]。

此外，相對(duì)于同類條件，選擇使用掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行拐彎，有效縮短了巷道拐彎所需要的施工公司，降低了直角拐彎對(duì)整個(gè)掘進(jìn)工作帶來(lái)的負(fù)面影響。從本次施工實(shí)踐來(lái)看，寬度為7m 的切眼施工任務(wù)，若選擇使用炮掘的方式，需要消耗的時(shí)間為九天，而選擇使用綜掘機(jī)，消耗的時(shí)間僅僅四天，對(duì)于材料的消耗量也明顯的下降。

四、結(jié)束語(yǔ)

從本次綜掘機(jī)拐彎施工來(lái)看，通過(guò)己15-12100 風(fēng)巷工作面切眼施工的過(guò)程中，使用綜掘機(jī)，有效減少了材料消耗，施工環(huán)節(jié)也得到了明顯優(yōu)化，不僅有助于降低巷道拐彎施工中存在的各類問(wèn)題，同時(shí)也較好提升了施工的安全性，工作面掘進(jìn)的效率也得到了明顯的提高。但是從整體的施工情況來(lái)看，在很多環(huán)節(jié)還有著較大的提升空間，需要在今后的實(shí)踐中，全面總結(jié)提升，更好提升施工效果和質(zhì)量。