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摘要：成大弘晟油页岩二矿，由于油页岩层的赋存条件的不同，在地质条件发生变化的情况下，无法使用整套的综掘设备进行快速掘进作业，为保证大坡度综掘施工工艺的具体应用。文章针对在大坡度条件下，如何保证综掘机正常施工和安全做了总结，供大家参考交流。
关键词：综掘机；18°上山；向下分力；快速掘进作业；上山巷道
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）10-0126-02
1 地质及工程概述
2403工作面是吉林成大弘晟油页岩二矿四层第三个工作面，本工作面主掘油页岩层为4油页岩，油页岩层最大厚度2.4m，平均厚度在2.3m 左右，掘进中沿4层油页岩顶板掘进，本条巷道设计长度1200m。前期坡度平均在10°左右，施工到1100m后坡度增大，在1100～1300m处达到最大上山坡度 16°～18°，长度200m，掘进断面为宽×高=4.2×2.6m。巷道在掘进过程中使用的是佳木斯煤矿机械厂生产的EBZ-200A型掘进机，EBZ-200A型掘进机适应巷道坡度±16°。
2 改变生产工艺的主要原因
综掘机一般适用于 16°以下的巷道上山掘进，在掘进过程中如果碰到大坡度上山（18°以上），一般情况下都是采用炮掘工艺，甩掉综掘机使用炮掘，另安设一部 SWG-40 刮板机，改变生产工艺的主要原因是：
（1）综掘机履带直接走在底板岩石上时，因为履带和底板都比较硬而且较光滑，所以在坡度较大时，由于履带和底板之间的摩擦力就较小，这是导致综掘机下滑的一个主要因素。
（2）在巷道上山坡度较大时，综掘机倾斜度角度就较大，这样综掘机自身重力向下的分力也就较大，而这个分力是导致综掘机下滑的一个重要因素，所以，解决综掘机自身的倾斜度是解决综掘机大坡度上山的又一个关键问题。
（3）由于向下的分力加大，综掘机在稳定后开始截割进刀，在进刀的过程中，会延截割臂产生一个进刀阻力，阻力与自身重力的分力叠加，叠加的合力导致机组下滑，使进刀困难。
以上三个问题得到解决后，综掘机大坡度上山掘进的难题就解决了。
3 具体情况分析
（1）针对大坡度上山时履带和底板岩石之间摩擦力较小的现象，采用在底板上留底油页岩的方法来解决底板光滑的问题，以增加底板的摩擦力。综掘机履带走在底油页岩上比直接走在底板岩石上的摩擦力要大得多，这样便可以解决硬（履带硬）碰硬（底板硬）摩擦力小的问题。
（2）将木头垫在综掘机履带后部和后支撑下面的底油页岩上，以增加综掘机后面的高度，减小综掘机的倾斜度，这样也减小了综掘机向下的分力，这样导致综掘机下滑的第二个和第三个因素就得到了解决。
4 施工情况
针对最大坡度18°的上山情况，采用留底油页岩和用枕木（枕木规格：长×宽×高=1.2×0.2×0.2m）垫后支撑的方法进行施工。具体做法如下：掘进机在爬坡过程中前后高差大，打上后支撑也很难克服边行走边割油页岩下滑，所以割油页岩后0.4m厚浮油页岩不铲，留在底板，后支撑升起，然后在浮油页岩上垫半圆松木，使掘进机爬行时不但减小了自身的倾斜度，确保了综掘机割油页岩时的稳定性，还增大了摩擦力，随走随垫木头进行割油页岩。割油页岩后退机，迎头进行帮、顶锚的支护，后面人工清理浮油页岩，这样多工序同时作业，节省了作业时间，再按此方法向前爬行进行下一个循环工作。这样，跟甩掉综掘机进行炮掘相比，减少了运输环节，施工速度得到了很大的提高。
5 实际应用效果
这种方法在工作面的回风顺槽或运输顺槽掘进中，克服了掘进机本身存在的缺陷，解决了大倾角上山掘进工程中的难题。跟炮掘相比，不但减少了搬运、安装、拆除设备（溜子）的工时，还大大降低了劳动强度，更重要的是创造了建矿以来 16°以上的上山掘进的月进尺最好成绩450m，并且质量达到优良品，既保证了安全，又保证了采油页岩采面的接续。
6 取得的效益
（1）改变施工工艺，机掘的进尺速度与炮掘进尺速度相比较，至少节省20 天的时间，为接续赢得宝贵时间。
（2）节省了人工搬运及安装两部刮板机的费用。
（3）节省投入材料费用。
（4）节省拆运费用，保证了安全，保证了进尺，保证了接续。
通过大坡度综掘施工工艺在掘进工作面现场的实际应用，取得的效果极为明显，为我矿以后大于16°上山巷道的掘进提供了可靠的依据，为提高单进，加快机掘进尺，保证油页岩工作面的正常接续解决了现实问题。
7 引申思考
根据2403工作面图纸上提供的资料，在后期施工坡度有可能达到20°左右，为保证施工，解决上述问题，通过在综掘机履带后部和后支撑下面的底油页岩上垫道木，再利用16t回柱绞车反滑轮辅助牵引，综掘机整体爬移的想法。具体工艺：在综掘机身后10m的位置施工一规格为高×宽×长=2.0×2.0×4.0m的绞车硐室，让16t回柱绞车由20°山下自行爬到硐室所在位置，必须打注8根底锚杆及4根戗压顶子；在巷道迎头附近顶板打2根锚索，并对锚索进行了拉拔实验，确定符合施工所需拉力要求。将一台20t导向滑轮用40t综采运输机链条配合锯齿环与综掘机进行了链接，同时采用40t链条以及锯齿环形成二次保护。16t回柱绞车牵引钢丝绳经导向滑轮穿过后，钩头用20#卡环与迎头顶板上的锚索链接，并做好了防止钩头飞出的二次保护。一切准备就绪后，综掘机司机打点给绞车司机预紧绞车钢丝绳，在钢丝绳受力的同时，启动了综掘机，在16t回柱绞车的辅助牵引下，综掘机踩浮油页岩和道木的施工工艺，来完成20°上山的掘进工作。此工艺不仅能满足一般掘进巷道使用的要求，且操作方法比较方便，为施工节省巨大的开资，更重要的是为采面的接续赢得宝贵的时间，可在同类工程中借鉴和推广。
作者简介：梁贵生（1963-），男，辽宁阜新人，吉林成大弘晟能源有限公司工程师，研究方向：采矿工程。
（责任编辑：文 森）
关键词：综掘机；18°上山；向下分力；快速掘进作业；上山巷道
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）10-0126-02
1 地质及工程概述
2403工作面是吉林成大弘晟油页岩二矿四层第三个工作面，本工作面主掘油页岩层为4油页岩，油页岩层最大厚度2.4m，平均厚度在2.3m 左右，掘进中沿4层油页岩顶板掘进，本条巷道设计长度1200m。前期坡度平均在10°左右，施工到1100m后坡度增大，在1100～1300m处达到最大上山坡度 16°～18°，长度200m，掘进断面为宽×高=4.2×2.6m。巷道在掘进过程中使用的是佳木斯煤矿机械厂生产的EBZ-200A型掘进机，EBZ-200A型掘进机适应巷道坡度±16°。
2 改变生产工艺的主要原因
综掘机一般适用于 16°以下的巷道上山掘进，在掘进过程中如果碰到大坡度上山（18°以上），一般情况下都是采用炮掘工艺，甩掉综掘机使用炮掘，另安设一部 SWG-40 刮板机，改变生产工艺的主要原因是：
（1）综掘机履带直接走在底板岩石上时，因为履带和底板都比较硬而且较光滑，所以在坡度较大时，由于履带和底板之间的摩擦力就较小，这是导致综掘机下滑的一个主要因素。
（2）在巷道上山坡度较大时，综掘机倾斜度角度就较大，这样综掘机自身重力向下的分力也就较大，而这个分力是导致综掘机下滑的一个重要因素，所以，解决综掘机自身的倾斜度是解决综掘机大坡度上山的又一个关键问题。
（3）由于向下的分力加大，综掘机在稳定后开始截割进刀，在进刀的过程中，会延截割臂产生一个进刀阻力，阻力与自身重力的分力叠加，叠加的合力导致机组下滑，使进刀困难。
以上三个问题得到解决后，综掘机大坡度上山掘进的难题就解决了。
3 具体情况分析
（1）针对大坡度上山时履带和底板岩石之间摩擦力较小的现象，采用在底板上留底油页岩的方法来解决底板光滑的问题，以增加底板的摩擦力。综掘机履带走在底油页岩上比直接走在底板岩石上的摩擦力要大得多，这样便可以解决硬（履带硬）碰硬（底板硬）摩擦力小的问题。
（2）将木头垫在综掘机履带后部和后支撑下面的底油页岩上，以增加综掘机后面的高度，减小综掘机的倾斜度，这样也减小了综掘机向下的分力，这样导致综掘机下滑的第二个和第三个因素就得到了解决。
4 施工情况
针对最大坡度18°的上山情况，采用留底油页岩和用枕木（枕木规格：长×宽×高=1.2×0.2×0.2m）垫后支撑的方法进行施工。具体做法如下：掘进机在爬坡过程中前后高差大，打上后支撑也很难克服边行走边割油页岩下滑，所以割油页岩后0.4m厚浮油页岩不铲，留在底板，后支撑升起，然后在浮油页岩上垫半圆松木，使掘进机爬行时不但减小了自身的倾斜度，确保了综掘机割油页岩时的稳定性，还增大了摩擦力，随走随垫木头进行割油页岩。割油页岩后退机，迎头进行帮、顶锚的支护，后面人工清理浮油页岩，这样多工序同时作业，节省了作业时间，再按此方法向前爬行进行下一个循环工作。这样，跟甩掉综掘机进行炮掘相比，减少了运输环节，施工速度得到了很大的提高。
5 实际应用效果
这种方法在工作面的回风顺槽或运输顺槽掘进中，克服了掘进机本身存在的缺陷，解决了大倾角上山掘进工程中的难题。跟炮掘相比，不但减少了搬运、安装、拆除设备（溜子）的工时，还大大降低了劳动强度，更重要的是创造了建矿以来 16°以上的上山掘进的月进尺最好成绩450m，并且质量达到优良品，既保证了安全，又保证了采油页岩采面的接续。
6 取得的效益
（1）改变施工工艺，机掘的进尺速度与炮掘进尺速度相比较，至少节省20 天的时间，为接续赢得宝贵时间。
（2）节省了人工搬运及安装两部刮板机的费用。
（3）节省投入材料费用。
（4）节省拆运费用，保证了安全，保证了进尺，保证了接续。
通过大坡度综掘施工工艺在掘进工作面现场的实际应用，取得的效果极为明显，为我矿以后大于16°上山巷道的掘进提供了可靠的依据，为提高单进，加快机掘进尺，保证油页岩工作面的正常接续解决了现实问题。
7 引申思考
根据2403工作面图纸上提供的资料，在后期施工坡度有可能达到20°左右，为保证施工，解决上述问题，通过在综掘机履带后部和后支撑下面的底油页岩上垫道木，再利用16t回柱绞车反滑轮辅助牵引，综掘机整体爬移的想法。具体工艺：在综掘机身后10m的位置施工一规格为高×宽×长=2.0×2.0×4.0m的绞车硐室，让16t回柱绞车由20°山下自行爬到硐室所在位置，必须打注8根底锚杆及4根戗压顶子；在巷道迎头附近顶板打2根锚索，并对锚索进行了拉拔实验，确定符合施工所需拉力要求。将一台20t导向滑轮用40t综采运输机链条配合锯齿环与综掘机进行了链接，同时采用40t链条以及锯齿环形成二次保护。16t回柱绞车牵引钢丝绳经导向滑轮穿过后，钩头用20#卡环与迎头顶板上的锚索链接，并做好了防止钩头飞出的二次保护。一切准备就绪后，综掘机司机打点给绞车司机预紧绞车钢丝绳，在钢丝绳受力的同时，启动了综掘机，在16t回柱绞车的辅助牵引下，综掘机踩浮油页岩和道木的施工工艺，来完成20°上山的掘进工作。此工艺不仅能满足一般掘进巷道使用的要求，且操作方法比较方便，为施工节省巨大的开资，更重要的是为采面的接续赢得宝贵的时间，可在同类工程中借鉴和推广。
作者简介：梁贵生（1963-），男，辽宁阜新人，吉林成大弘晟能源有限公司工程师，研究方向：采矿工程。
（责任编辑：文 森）