综掘掘进机快速掘进施工工艺工程概况:汇兴项目部11020工作面上顺槽掘进地层位于二叠系下统山西组下部二1煤层段,该工程的设计长度为1338m,其地面标高为+75.2~+76.8m,井下标高-655~-645m,煤层倾向202°~260°,倾角为0°~6°,二1煤层厚度为6.0~6.59m。二1煤的老顶以砂岩为主,主要成分是石英、灰色,厚度为5.76m。直接顶是以泥岩为主,黑色,质密、性脆,含有云母及植物化石等,厚度为6.01m。本区二1煤老底以L9灰岩为主,厚度为1.40m,深灰色,其主要特征裂隙发育被方解石充填。巷道掘进过程中,局部地段顶板较为破碎,受地压、地质条件影响,易发生底板下沉、底板鼓起、两帮挤出等现象,易造成支护破坏、巷道变形。汇兴项目部为煤与瓦斯突出矿井,11020掘进工作面处于非突出区域,但在施工过程中要密切注意瓦斯涌出情况及瓦斯动力现象,同时也要做好排水,降尘等一系列安全措施,保证施工安全。一、综掘快速掘进施工设备及施工工艺1、为保证巷道快速掘进,工作面配备的设备有:EBZ160型综掘机进行截割、落煤;综掘机相配套的出煤运输设备一部(二运)、FBD-No.6.3/2×30局部通风机两台、SGB620-40T刮板输送机一部、DSJ-800型双滚筒双驱动胶带输送机两部,MQT-130锚杆钻机四台(两台使用,两台备用)、ZQS-35/1.7S气动手扶式钻机三台(两台使用,一台备用),另外配备直径21.6mm的锚索张拉仪两台。工艺流程:交接班→引中线→画巷道轮廓线→割煤、装煤→敲帮问定→撑设前探梁→挂网、打锚杆→收回前探梁、打锚索,依次循环。施工方法:采用EBZ160型掘进机,每班四个循环,每循环0.9m(当顶板平整坚硬,大面积悬露不垮落,矿压显现现象不剧烈时每循环1.8m),一循环一支护。巷道转弯期间,因巷道空间限制,综掘机无法全断面截割,对转弯过程中巷道断面内综掘机无法截割部分进行放炮松动,放炮松动后进行敲帮问顶。为了使掘进效率的提升,可根据具体的水文地质环境改变设计。以顶部锚杆、金属网支护紧跟工作面;帮部上部2跟锚杆滞后迎头距离不得超过2个排距,自上而下第三根锚杆滞后迎头距离不得超过10个排距(当两帮侧压不大、变形量笑、不片帮、底鼓量小时,不得超过12个排距),最下部1跟锚杆滞后迎头距离不得超过35m;隔一个锚索排距打设一排钢槽梁锚索(可少打一根行人侧顶板锚索),所有缺少的锚索滞后迎头距离不得超过50m;施工方法的改进,在一定程度上可提高综掘机掘进的效率。2、综掘机截割工艺:自下而上左右循环割出初步断面形状,若此断面规格尺寸与设计断面有一定差别,再进行刷修,以达到设计断面要求。3、掘进机割煤后,煤经铲板上的星轮→第一运输机→二运皮带机→11020工作面顺槽胶带输送机→11020工作面上顺槽回风眼胶带输送机→11011工作面上顺槽刮板输送机→1盘区胶带运输大巷胶带输送机→上仓胶带输送机斜巷胶带输送机→井底煤仓→主井提升系统至地面。二、支护形式采用综掘机割出循环进度后,推出综掘机使截割头放下,闭锁截割部电机,断开掘进机电源和磁力启动器的开关,要对巷道进行敲帮问顶,确定后再进行支护工作。改掘进工作面完成后,要使用ZLJ-10/21机载临时支护装置进行临时支护,该装置装配在掘进机的截割部上。在临时支护时,严禁空顶作业。在深部巷道要进行强力锚杆一次支护方式。根据矿井前期及附近巷道支护形式、支护效果、矿压显现规律及施工经验进行工程类比,一次支护方式为锚网(索)+W型钢带+槽钢梁+钢筋梯联合支护,能够满足安全需要。锚杆规格:直径20×2400mm,锚杆托盘帮部位W姓钢带、10×150×150mm托盘配合使用。打锚眼,采用气动式打帮部锚杆,配直径26mm麻花钻杆与直径28mm羊角钻头;采用风洞锚杆钻机打顶部锚杆,配B19中空六棱钎,直径28mm合金钢半片钻头,锚杆眼深度2300mm。按由外向里、先顶后帮的顺序依次进行支护,其次对锚杆进行固定。锚网结束后及时打锚索。按设计要求定出***,如果巷道需要加强支护,需采用DW35-200/100型单体液压柱。在检测锚杆拉力时,使用LDZ-200型锚杆拉力计检测锚杆锚固力。平均每300根锚杆至少设置一组监测点,每组检测点至少检测顶板锚杆1根,帮部锚杆2根。若检测锚杆锚固力时压力读书表少于70kN,必须及时在检测锚杆200mm范围内补打相同规格的锚杆进行支护。煤矿巷道支护是煤矿施工的关键,以前的煤矿巷道支护管式前探梁支护,在技术良好的情况下大概需要30min,而现在是用的是ZLJ-10/21机载临时支护装置,支护时间约为5min,比管式前探梁节约了大概15min。目前***矿单月掘进量可达800m,由此使用ZLJ-10/21机载临时支护装置,可大大提高综掘快速掘进的效率。三快速掘进保障(1)机电信息一体化应用在快速掘进中机电一体化必须得到保障,首先,掘进机必须要方便操作,即包括截割电机功率可自空调节、监控切割断面轮廓尺寸及推进方向的监控等;其次,是要对掘进机进行必要的工况监测,这样可以在机电发生故障时可进行自我诊断,包括液压系统油压、电机温度和负荷、供电电压测控等监测;通过现代信息技术的监控,实现快速掘进,这样大大的提高掘进机的工作性能,同时也改善了煤矿的掘金技术。(2)对设备综合配套能力的提升煤巷快速掘进中,却因为掘进效率低及机器发挥作用不充分对煤矿生产造成影响,也对煤矿经济效益增加一定的阻碍。对其分析原因,发现在机器配合方面有很大的影响。因此,要提高掘进机的效率、煤矿效益等,也要提高设备综合能力。主要是运输与支护方面,这两个环节是导致快速掘进的关键,只要解决这两个环节的问题,就在一定程度上对掘金速度有很大的提升。对巷道的支护,关键在于时间的掌握,但也要根据巷道的地质条件,合理的采用锚杆支护,这样可以保证巷道的安全,也提高了掘进效率。在快速掘进的施工中,要尽量采用临时支护,改变掘进机割煤的效率。(3)煤巷安全措施管理煤矿巷道要保持通风良好,并进行定期对电气进行检测,防止瓦斯浓度超标。其次是要进行防尘,在工作面每隔50m安装供水装置,以达到降尘的效果。每旬至少要对后巷进行冲洗一次,防止积压煤尘。还要对煤矿进行防火的管理,人员的服装、掘进设备等在进入煤巷前进行严格的检查,并在机械装备上配备合格的灭火器、砂箱等灭火器材。安全措施,重在设备的检测和预防。结语通过采用机械化程度较高的设备,减少人员的劳动强度,提高了施工的效率。煤巷综掘快速掘进时,要保证煤巷安全的情况下,配备设备效率高,这样在掘进水平上有很大的提高。使***煤矿经济效益和社会效益取得好成绩。