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摘 要：为提高巷道下山掘进速度，降低因放炮对巷道顶帮的破坏，淮北矿业涡北煤矿北四皮带行人下山巷道采用了EBZ-260B悬臂式综掘机施工，使矿井巷道掘进速度大幅度提高，减少了因放炮造成的事故隐患，杜绝了放炮事故，降低了工人劳动强度及掘进成本，实现了矿井安全高效生产。
本文从北四皮带行人下山巷道概况、EBZ-260B悬臂式掘进机技术参数及使用过程中碰到的问题和解决方法等方面，研究综掘机在大坡度下山巷道掘进过程中的应用。
关键词：综掘机；大坡度；研究；应用
中图分类号：TD421.8 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0239-01
1 工程及地质概况
北四皮带行人下山设计长度688.32m，设计17.5°倾角施工，半圆拱断面，巷道净宽5.2m，净高4.1m，净断面18.4m2，采用锚网喷支护，地面标高30.2～30.9m，工作面标高-764～-993m，该掘进巷道岩性主要为泥岩、粉砂岩，施工中可能先后揭露4条断层及6煤组，62、63煤厚度平均约为0.4m，该巷道水文地质条件简单，主要充水源为煤系地层砂岩裂隙水，富水性弱，施工条件较好。
2 EBZ-260B综掘机总体结构及操作步骤
该掘进机由截割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支撑、护板部、集中润滑系统、液压系统、水系统、电气系统等部分组成，输入电压为1140v，整机功率为486kW，截割电机功率为260kW，整机质量为80t，外形尺寸（长×宽×高=10800×3200×1850mm），截割硬度不大于90MPa，要求环境温度为-5～-40℃，最大掘进坡度±20°。
操作步骤：①送电，启动油泵电机，同时启动铲板部星轮与第一运输机；②调节截割部的位置使之水平并处于机器中心，启动截割电机；③开动履带行走机构，使机器缓慢前移，将截割头逐渐插入岩石（深度300～400mm）；④利用掘进机截割部上下左右移动，以及行走功能，使截割头扫过整个巷道断面，如果截割断面与实际所需要的形状和尺寸有一定的差别，可进行二次修整，以达到断面尺寸要求。
3 工艺流程
（1）截割顺序及质量要求。
综掘机截割前先在迎头端面上用红漆按照设计尺寸画出巷道轮廓线，综掘机切割顺序为：由下向上顺序，先中间后四周的原则截割，最后刷帮成型，严格按照中、腰线施工，施工时加强中腰线管理。
（2）工艺流程：启动→截割（同时收料）→退机→敲帮问顶→临时支护→永久支护。
①操作人员必须经过专业培训，持证上岗。
②开机前必须对施工环境及设备状况进行安全确认。
③严禁超负荷作业，发现异常应立即停机检查，处理好故障后再开机。
④液压手柄缓慢推动，经过中位要有间歇停顿。
⑤启动或停止电机时，要完全彻底避免缓慢微动，当确认安全后再启动截割头，截割电机启动前，应先打开内喷雾，以防喷雾堵塞。
⑥星轮转动出矸时要控制铲板的抬升高度，行走时铲板要抬起，防止铲板受力挤壓变形，大块矸石必须破碎后利用综掘机排矸至胶带输送机上。
⑦截割硬岩时，不能强行截割，应从岩石构造处开始截割。在软底板上操作时应在履带下垫自制工字钢链，加强行走能力。综掘机作业时，设专人看护电缆，防止掘进机压断电源线，截割时严禁向前行走，以免增大截割负荷损坏截割电机和截割臂。
⑧停止作业时，将铲板落地，落下截割头，停电闭锁，用护罩盖住截割头，确保迎头施工安全。
4 矸石运输
使用与掘进机配套的大倾角胶带输送机，通过矸石仓放矸至1t矿车内运输至地面。
5 技术难点
（1）大坡度综掘施工的关键问题是提高掘进机移动的灵活性，在大坡度巷道内，掘进机对地面的压力为重力的分力，所以在其他条件不变的情况下，压力大小随巷道角度大小成反比关系，综掘机移动的动力主要来自于设备自身的驱动力，以及巷道环境对设备的行驶阻力。因此，在无法改变有效驱动力的情况下，只有在综掘机履带下面铺垫自制的工字钢链，增加综掘机履带与地板的摩擦力，从而增大综掘机自身后退的动力。要求厂家通过适当降低履带板横筋高度和加高牙形，将抓地牙的高度由18mm加高到32mm，以达到增大摩擦力的要求。
（2）下山施工时，迎头容易积水，积水不能及时排除时，综掘机在自重作用下容易沉陷在淤泥积水中，所以，保证迎头干燥是解决综掘机大坡度下山掘进的关键问题。
（3）下山施工时，矸石下落方向为铅垂即落矸点距离综掘机本体较近，排矸时易漏矸，导致综掘机下浮矸较多，易抬高综掘机本体且增大职工的劳动量，所以，延长一运卸载点是解决综掘机大坡度下山掘进的关键问题。目前一运溜槽通过增加一个600mm长的加长节，很好的解决了此问题。
（4）星轮拨齿弧度小，施工中，遇到较松软泥岩，遇水形成淤泥，拨齿拨不掉淤泥，造成排矸慢。所以，加大星轮拨齿弧度是解决综掘机大坡度下山掘进的关键问题。
（5）大坡度下山施工中胶带输送机向上运输矸石，这是解决综掘机大坡度下山掘进的又一个关键问题，施工时，必须采取使用带条纹输送带增大输送带的摩擦力。
（6）下山施工中，综掘机循环水多且不易排放，施工时，必须在综掘机后方设置水箱并安排专人排水，确保水箱里的水不溢出流至迎头，造成迎头积水。
（7）涡北矿地质条件较复杂，砂岩裂隙水，时大时小、时有时无，下山施工时，若不能有效控制砂岩裂隙水，将导致综掘机陷机等问题，所以施工时，必须对砂岩裂隙水封、堵、截、引是关键。
（8）综掘施工，一般都是把除尘风机固定在二运上，与综掘机同步进退，但下山施工，如果把除尘风机固定在二运上，加大了综掘机后退的阻力，所以，解决除尘风机固定问题也是综掘机大坡度下山掘进的关键问题，涡北矿建工区采用在顶板上打设单轨吊梁，将除尘风机固定在单轨吊梁上，减轻综掘机后退的阻力同时也方便除尘风机的移动。
（9）此机器使用的临时前探支护两个伸缩油缸为同一片阀控制，现场操作使用时两个油缸伸缩不同步，不方面使用，且易撕裂框架。将两个伸缩油缸设置单独控制的操作阀，以满足现场使用要求。
（10）此机器主铲板与一运溜槽搭接处有一个长方形开口，此处易掖矸石，导致一运链条运行不顺畅，入井安装前要做好封堵措施。
6 结 语
利用以上方法，解决了EBZ-260B型综掘机本身存在的技术问题，克服了掘进机在煤矿大倾角巷道掘进施工中的难题，提高了施工效率，缩短了职工的劳动时间，降低了职工的劳动强度，为大坡度巷道综掘施工提供了可靠的依据。
参考文献
[1]马 辉，刘新城.综掘机开掘系统在煤矿掘进中的应用[J].民营科技，2017（8）：2.
[2]翟 刚.综掘机司机.北京：煤炭工业出版社，2011，1.
收稿日期：2018-8-12
本文从北四皮带行人下山巷道概况、EBZ-260B悬臂式掘进机技术参数及使用过程中碰到的问题和解决方法等方面，研究综掘机在大坡度下山巷道掘进过程中的应用。
关键词：综掘机；大坡度；研究；应用
中图分类号：TD421.8 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0239-01
1 工程及地质概况
北四皮带行人下山设计长度688.32m，设计17.5°倾角施工，半圆拱断面，巷道净宽5.2m，净高4.1m，净断面18.4m2，采用锚网喷支护，地面标高30.2～30.9m，工作面标高-764～-993m，该掘进巷道岩性主要为泥岩、粉砂岩，施工中可能先后揭露4条断层及6煤组，62、63煤厚度平均约为0.4m，该巷道水文地质条件简单，主要充水源为煤系地层砂岩裂隙水，富水性弱，施工条件较好。
2 EBZ-260B综掘机总体结构及操作步骤
该掘进机由截割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支撑、护板部、集中润滑系统、液压系统、水系统、电气系统等部分组成，输入电压为1140v，整机功率为486kW，截割电机功率为260kW，整机质量为80t，外形尺寸（长×宽×高=10800×3200×1850mm），截割硬度不大于90MPa，要求环境温度为-5～-40℃，最大掘进坡度±20°。
操作步骤：①送电，启动油泵电机，同时启动铲板部星轮与第一运输机；②调节截割部的位置使之水平并处于机器中心，启动截割电机；③开动履带行走机构，使机器缓慢前移，将截割头逐渐插入岩石（深度300～400mm）；④利用掘进机截割部上下左右移动，以及行走功能，使截割头扫过整个巷道断面，如果截割断面与实际所需要的形状和尺寸有一定的差别，可进行二次修整，以达到断面尺寸要求。
3 工艺流程
（1）截割顺序及质量要求。
综掘机截割前先在迎头端面上用红漆按照设计尺寸画出巷道轮廓线，综掘机切割顺序为：由下向上顺序，先中间后四周的原则截割，最后刷帮成型，严格按照中、腰线施工，施工时加强中腰线管理。
（2）工艺流程：启动→截割（同时收料）→退机→敲帮问顶→临时支护→永久支护。
①操作人员必须经过专业培训，持证上岗。
②开机前必须对施工环境及设备状况进行安全确认。
③严禁超负荷作业，发现异常应立即停机检查，处理好故障后再开机。
④液压手柄缓慢推动，经过中位要有间歇停顿。
⑤启动或停止电机时，要完全彻底避免缓慢微动，当确认安全后再启动截割头，截割电机启动前，应先打开内喷雾，以防喷雾堵塞。
⑥星轮转动出矸时要控制铲板的抬升高度，行走时铲板要抬起，防止铲板受力挤壓变形，大块矸石必须破碎后利用综掘机排矸至胶带输送机上。
⑦截割硬岩时，不能强行截割，应从岩石构造处开始截割。在软底板上操作时应在履带下垫自制工字钢链，加强行走能力。综掘机作业时，设专人看护电缆，防止掘进机压断电源线，截割时严禁向前行走，以免增大截割负荷损坏截割电机和截割臂。
⑧停止作业时，将铲板落地，落下截割头，停电闭锁，用护罩盖住截割头，确保迎头施工安全。
4 矸石运输
使用与掘进机配套的大倾角胶带输送机，通过矸石仓放矸至1t矿车内运输至地面。
5 技术难点
（1）大坡度综掘施工的关键问题是提高掘进机移动的灵活性，在大坡度巷道内，掘进机对地面的压力为重力的分力，所以在其他条件不变的情况下，压力大小随巷道角度大小成反比关系，综掘机移动的动力主要来自于设备自身的驱动力，以及巷道环境对设备的行驶阻力。因此，在无法改变有效驱动力的情况下，只有在综掘机履带下面铺垫自制的工字钢链，增加综掘机履带与地板的摩擦力，从而增大综掘机自身后退的动力。要求厂家通过适当降低履带板横筋高度和加高牙形，将抓地牙的高度由18mm加高到32mm，以达到增大摩擦力的要求。
（2）下山施工时，迎头容易积水，积水不能及时排除时，综掘机在自重作用下容易沉陷在淤泥积水中，所以，保证迎头干燥是解决综掘机大坡度下山掘进的关键问题。
（3）下山施工时，矸石下落方向为铅垂即落矸点距离综掘机本体较近，排矸时易漏矸，导致综掘机下浮矸较多，易抬高综掘机本体且增大职工的劳动量，所以，延长一运卸载点是解决综掘机大坡度下山掘进的关键问题。目前一运溜槽通过增加一个600mm长的加长节，很好的解决了此问题。
（4）星轮拨齿弧度小，施工中，遇到较松软泥岩，遇水形成淤泥，拨齿拨不掉淤泥，造成排矸慢。所以，加大星轮拨齿弧度是解决综掘机大坡度下山掘进的关键问题。
（5）大坡度下山施工中胶带输送机向上运输矸石，这是解决综掘机大坡度下山掘进的又一个关键问题，施工时，必须采取使用带条纹输送带增大输送带的摩擦力。
（6）下山施工中，综掘机循环水多且不易排放，施工时，必须在综掘机后方设置水箱并安排专人排水，确保水箱里的水不溢出流至迎头，造成迎头积水。
（7）涡北矿地质条件较复杂，砂岩裂隙水，时大时小、时有时无，下山施工时，若不能有效控制砂岩裂隙水，将导致综掘机陷机等问题，所以施工时，必须对砂岩裂隙水封、堵、截、引是关键。
（8）综掘施工，一般都是把除尘风机固定在二运上，与综掘机同步进退，但下山施工，如果把除尘风机固定在二运上，加大了综掘机后退的阻力，所以，解决除尘风机固定问题也是综掘机大坡度下山掘进的关键问题，涡北矿建工区采用在顶板上打设单轨吊梁，将除尘风机固定在单轨吊梁上，减轻综掘机后退的阻力同时也方便除尘风机的移动。
（9）此机器使用的临时前探支护两个伸缩油缸为同一片阀控制，现场操作使用时两个油缸伸缩不同步，不方面使用，且易撕裂框架。将两个伸缩油缸设置单独控制的操作阀，以满足现场使用要求。
（10）此机器主铲板与一运溜槽搭接处有一个长方形开口，此处易掖矸石，导致一运链条运行不顺畅，入井安装前要做好封堵措施。
6 结 语
利用以上方法，解决了EBZ-260B型综掘机本身存在的技术问题，克服了掘进机在煤矿大倾角巷道掘进施工中的难题，提高了施工效率，缩短了职工的劳动时间，降低了职工的劳动强度，为大坡度巷道综掘施工提供了可靠的依据。
参考文献
[1]马 辉，刘新城.综掘机开掘系统在煤矿掘进中的应用[J].民营科技，2017（8）：2.
[2]翟 刚.综掘机司机.北京：煤炭工业出版社，2011，1.
收稿日期：2018-8-12