（临矿集团菏泽煤电公司郭屯煤矿生产技术科，山东 菏泽 274700）
【摘 要】：目前我国煤矿大断面岩巷掘进通常采用钻爆法，机械化程度较低，当巷道长度过长时，用常规钻爆法进行巷道施工需要相当长的工期，掘进效率极低。针对大断面岩巷的掘进，郭屯煤矿引进EBZ-318掘进机，对开拓岩巷大断面22㎡，岩石平均硬度系数8以上的石门进行施工，并创造了我矿大断面岩巷月进154米的最高历史记录。
【关键词】：EBZ-318；掘进机；大断面岩巷；技术应用
1 工程概况及问题的提出
郭屯煤矿二、三采区的厚煤层区为矿井接续的最佳选择，但三采区在施工采区准备巷道之前，还剩余-670m辅助水平轨道石门1500m及-808辅助回风石门700m的开拓岩巷未施工，开拓岩巷巷道断面22㎡，岩石平均硬度系数8以上，是菏泽煤电公司郭屯煤矿年度重点开拓工程，更是构建矿井“两进三回”大通风格局的关键一环。
以往采用炮掘施工，进度慢，不能满足生产接续需要。随着矿井开拓布局的不断延伸，矿井需风量随之加大，郭屯煤矿三条主要石门通风方式为一进两回，导致主要进风石门局部风速超限，如何尽快解决矿井通风问题。高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。由于矿井前期开拓准备力度不够，生产接续较为紧张，煤矿巷道的快速掘进是保证矿井高产高效的前提条件，而高效机械化掘进与施工工艺管理水平是保证快速高效掘进的必要条件，提高经济效益的基础。经调研，采用一种大功率大截深岩石掘进机，加以创新生产管理模式，可以实现岩巷高效快掘。
2 EBZ318掘进机及配套设备介绍
2.1 EBZ318掘进机
菏泽煤电公司深入贯彻临矿集团快速掘进和工业3.0实施方案要求，在集团公司所属矿井中，首次引进大功率远程控制全岩综掘机，配套先进后路设施，成功打造出临矿集团首条大功率大断面硬岩综掘作业线，开创临矿集团新型智能化掘进新模式。该作业线的成功建设，打破以往传统作业模式，摸索出一套先进可靠的自动化作业线施工技术，在集团内部具有十分重要的借鉴意义。作为系统核心装备的EBZ318型全岩综掘机最大定位截割宽度6.8米，高度5.4米，截割功率为318kw，截割断面可达39㎡，截割硬度不大于130MPa，完全满足大断面巷道一次成型需要；该机装配遥控功能，距迎头50m增配一台掘进机远程控制站，可操控掘进机远距离行走、全断面切割、装运、停机、开机、一运开停等基本功能。通过可视化遥控操作，实现人机分离。
2.2 HBKO1/600干式除尘风机
HBKO1/600干式除尘风机是与德国CFT公司合作开发的一种适合国内多数矿区井下巷道综掘时粉尘治理的高效除尘设备。该款干式除尘风机与综掘机组、掘进压入通风系统，共同组成长压短抽干式除尘系统。该系统使用了附壁风筒和高效干式除尘器，使之具有高收尘效率和高除尘效率，并使二者有机结合，达到了理想的除尘效果。总粉尘除尘效率≥99.997%，呼吸性粉尘除尘效率≥99%，此除尘系统较大限度降低工作面截割过程中的粉尘浓度，提高了工作面的能见度。
2.3 DLZ110F单轨吊机车
我矿引进的Ferrit公司生产的DLZ110F 型号机车是第三代单轨吊机车的经典和代表之作，其工作性能十分优越，设计非常人性化，主要表现在：机车体积小，机动灵活由于机车采用一些革命性的改进技术，使得机车的整体体积小，机动灵活，转弯半径和坡度半径更是达到了极限的4米和8米。
3 施工工艺
3.1配套快掘措施
3.1.1根据工作面岩石硬度情况，优化截割流程。
（1）当工作面岩石硬度较小（f≤6）时，用截割头先在左下角进行掏槽，然后按照如下图所示“S”形向上切割方法，使截割头扫过整个巷道断面。
（2）当截割岩石硬度不同时，先选择较软的岩石进行钻进，然后采用由下而上左右截割的方法；当截割岩石硬度大（8＜f≤13）且为同种岩石时，应将截割部处于水平和机器中心位置进行钻进，可根据岩石硬度和节理发育情况决定钻进深度，然后截割头扩窝后再继续进行钻进。
3.1.2结合现场实践，优化截割方式。截割头要尽可能地按照下图所示进行切割。
3.1.3 根据现场条件变化及时优化支护设计参数，落实差异化支护方案，灵活合理确定正规循环进尺，缩短支护工序时间，节约支护材料消耗。
3.1.4 利用临时矸石仓匹配综掘机快速出矸，在掘进机截割和集中出矸期间通过综掘机二运和跟机皮带将矸石转载至临时矸石仓缓存，矸石仓后采用扒装机配合矿车连续装载、运输，提高了运输效率，解决了制约矿车出矸连续性差的瓶颈问题。
3.1.5 提高掘进工作面设备检修灵活性，充分利用支护时间分段检修，有效增加掘进迎头生产时间。
3.1.6 优化施工工艺流程，提高工时利用效率，采用机载式前探梁、多部钻机集中支护，节约工序工时，设置皮带机尾移动材料架、移动水仓等，提高施工工效。
3.1.7 强化机电设备检修，实行承包维修制度和责任追究制度，包机到人，保证设备可靠运行。
3.1.8 优化劳动组织，合理调配人员，工序衔接合理，实行台阶支护，平行交叉作业，改变常规计分模式，制定台阶划分方式，实行按劳分配，调动职工工作积极性。
3.2施工工艺对比
炮掘工作面每班至少9人同时作业，后路系统维护复杂， 效率低，人工成本高。全岩综掘每班人7人，减少了放炮员、打眼工共2人，达到了机械化减人的目的。
传统炮掘月均进尺52.3米，平均工效仅为0.044米/日/工。自EBZ318型大功率全岩综掘线建成以来，月均进尺达到148米/月，工效提高为0.145米/日/工，人均工效提高3.2倍。
减少了炮掘工艺施工的不安全因素，该掘进机实现了在迎头50米外远程操控，实现掘进迎头操作无人化，减少人员在迎头操作的不安全因素，为矿井的智能化建设奠定了坚实的安全基础。
4 结语
岩石掘进机在全岩大断面巷道取得了良好的应用成效，充分利用其快速破岩、控制成型的优势，加以多方面的配套技术创新，可以有效地实现岩巷高效快掘，加快矿井开拓力度，缓解矿井生产接续紧张局面，解决矿井“大系统、大接续”面临的开拓巷道滞后的问题，形成一种岩巷高效快掘施工成套技术，在类似矿井的推广应用，可取得巨大经济社会效益。
参考文献
[1]何满潮等，中国煤矿锚杆支护理论与实践[M].北京：科学出版社，2004
[2]窦林名等，煤矿围岩控制与监测[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007
[3]山东科技大学泰安方舟矿业科技有限公司《1301轨道顺槽支护设计方案》
论文作者:何清琦, 王龙江
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/30
标签：断面论文; 矿井论文; 巷道论文; 高效论文; 岩石论文; 石门论文; 工作面论文; 《工程管理前沿》2019年第17期论文;