摘要：成大弘晟油頁巖二礦，由于油頁巖層的賦存條件的不同，在地質(zhì)條件發(fā)生變化的情況下，無法使用整套的綜掘設(shè)備進(jìn)行快速掘進(jìn)作業(yè)，為保證大坡度綜掘施工工藝的具體應(yīng)用。文章針對(duì)在大坡度條件下，如何保證綜掘機(jī)正常施工和安全做了總結(jié)，供大家參考交流。

關(guān)鍵詞：綜掘機(jī)；18°上山；向下分力；快速掘進(jìn)作業(yè)；上山巷道

中圖分類號(hào)：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）10-0126-02

1 地質(zhì)及工程概述

2403工作面是吉林成大弘晟油頁巖二礦四層第三個(gè)工作面，本工作面主掘油頁巖層為4油頁巖，油頁巖層最大厚度2.4m，平均厚度在2.3m 左右，掘進(jìn)中沿4層油頁巖頂板掘進(jìn)，本條巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1200m。前期坡度平均在10°左右，施工到1100m后坡度增大，在1100～1300m處達(dá)到最大上山坡度 16°～18°，長(zhǎng)度200m，掘進(jìn)斷面為寬×高=4.2×2.6m。巷道在掘進(jìn)過程中使用的是佳木斯煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)的EBZ-200A型掘進(jìn)機(jī)，EBZ-200A型掘進(jìn)機(jī)適應(yīng)巷道坡度±16°。

2 改變生產(chǎn)工藝的主要原因

綜掘機(jī)一般適用于 16°以下的巷道上山掘進(jìn)，在掘進(jìn)過程中如果碰到大坡度上山（18°以上），一般情況下都是采用炮掘工藝，甩掉綜掘機(jī)使用炮掘，另安設(shè)一部 SWG-40 刮板機(jī)，改變生產(chǎn)工藝的主要原因是：

（1）綜掘機(jī)履帶直接走在底板巖石上時(shí)，因?yàn)槁膸Ш偷装宥急容^硬而且較光滑，所以在坡度較大時(shí)，由于履帶和底板之間的摩擦力就較小，這是導(dǎo)致綜掘機(jī)下滑的一個(gè)主要因素。

（2）在巷道上山坡度較大時(shí)，綜掘機(jī)傾斜度角度就較大，這樣綜掘機(jī)自身重力向下的分力也就較大，而這個(gè)分力是導(dǎo)致綜掘機(jī)下滑的一個(gè)重要因素，所以，解決綜掘機(jī)自身的傾斜度是解決綜掘機(jī)大坡度上山的又一個(gè)關(guān)鍵問題。

（3）由于向下的分力加大，綜掘機(jī)在穩(wěn)定后開始截割進(jìn)刀，在進(jìn)刀的過程中，會(huì)延截割臂產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)刀阻力，阻力與自身重力的分力疊加，疊加的合力導(dǎo)致機(jī)組下滑，使進(jìn)刀困難。

以上三個(gè)問題得到解決后，綜掘機(jī)大坡度上山掘進(jìn)的難題就解決了。

3 具體情況分析

（1）針對(duì)大坡度上山時(shí)履帶和底板巖石之間摩擦力較小的現(xiàn)象，采用在底板上留底油頁巖的方法來解決底板光滑的問題，以增加底板的摩擦力。綜掘機(jī)履帶走在底油頁巖上比直接走在底板巖石上的摩擦力要大得多，這樣便可以解決硬（履帶硬）碰硬（底板硬）摩擦力小的問題。

（2）將木頭墊在綜掘機(jī)履帶后部和后支撐下面的底油頁巖上，以增加綜掘機(jī)后面的高度，減小綜掘機(jī)的傾斜度，這樣也減小了綜掘機(jī)向下的分力，這樣導(dǎo)致綜掘機(jī)下滑的第二個(gè)和第三個(gè)因素就得到了解決。

4 施工情況

針對(duì)最大坡度18°的上山情況，采用留底油頁巖和用枕木（枕木規(guī)格：長(zhǎng)×寬×高=1.2×0.2×0.2m）墊后支撐的方法進(jìn)行施工。具體做法如下：掘進(jìn)機(jī)在爬坡過程中前后高差大，打上后支撐也很難克服邊行走邊割油頁巖下滑，所以割油頁巖后0.4m厚浮油頁巖不鏟，留在底板，后支撐升起，然后在浮油頁巖上墊半圓松木，使掘進(jìn)機(jī)爬行時(shí)不但減小了自身的傾斜度，確保了綜掘機(jī)割油頁巖時(shí)的穩(wěn)定性，還增大了摩擦力，隨走隨墊木頭進(jìn)行割油頁巖。割油頁巖后退機(jī)，迎頭進(jìn)行幫、頂錨的支護(hù)，后面人工清理浮油頁巖，這樣多工序同時(shí)作業(yè)，節(jié)省了作業(yè)時(shí)間，再按此方法向前爬行進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)工作。這樣，跟甩掉綜掘機(jī)進(jìn)行炮掘相比，減少了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，施工速度得到了很大的提高。

5 實(shí)際應(yīng)用效果

這種方法在工作面的回風(fēng)順槽或運(yùn)輸順槽掘進(jìn)中，克服了掘進(jìn)機(jī)本身存在的缺陷，解決了大傾角上山掘進(jìn)工程中的難題。跟炮掘相比，不但減少了搬運(yùn)、安裝、拆除設(shè)備（溜子）的工時(shí)，還大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，更重要的是創(chuàng)造了建礦以來 16°以上的上山掘進(jìn)的月進(jìn)尺最好成績(jī)450m，并且質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良品，既保證了安全，又保證了采油頁巖采面的接續(xù)。

6 取得的效益

（1）改變施工工藝，機(jī)掘的進(jìn)尺速度與炮掘進(jìn)尺速度相比較，至少節(jié)省20 天的時(shí)間，為接續(xù)贏得寶貴時(shí)間。

（2）節(jié)省了人工搬運(yùn)及安裝兩部刮板機(jī)的費(fèi)用。

（3）節(jié)省投入材料費(fèi)用。

（4）節(jié)省拆運(yùn)費(fèi)用，保證了安全，保證了進(jìn)尺，保證了接續(xù)。

通過大坡度綜掘施工工藝在掘進(jìn)工作面現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，取得的效果極為明顯，為我礦以后大于16°上山巷道的掘進(jìn)提供了可靠的依據(jù)，為提高單進(jìn)，加快機(jī)掘進(jìn)尺，保證油頁巖工作面的正常接續(xù)解決了現(xiàn)實(shí)問題。

7 引申思考

根據(jù)2403工作面圖紙上提供的資料，在后期施工坡度有可能達(dá)到20°左右，為保證施工，解決上述問題，通過在綜掘機(jī)履帶后部和后支撐下面的底油頁巖上墊道木，再利用16t回柱絞車反滑輪輔助牽引，綜掘機(jī)整體爬移的想法。具體工藝：在綜掘機(jī)身后10m的位置施工一規(guī)格為高×寬×長(zhǎng)=2.0×2.0×4.0m的絞車硐室，讓16t回柱絞車由20°山下自行爬到硐室所在位置，必須打注8根底錨桿及4根戧壓頂子；在巷道迎頭附近頂板打2根錨索，并對(duì)錨索進(jìn)行了拉拔實(shí)驗(yàn)，確定符合施工所需拉力要求。將一臺(tái)20t導(dǎo)向滑輪用40t綜采運(yùn)輸機(jī)鏈條配合鋸齒環(huán)與綜掘機(jī)進(jìn)行了鏈接，同時(shí)采用40t鏈條以及鋸齒環(huán)形成二次保護(hù)。16t回柱絞車牽引鋼絲繩經(jīng)導(dǎo)向滑輪穿過后，鉤頭用20#卡環(huán)與迎頭頂板上的錨索鏈接，并做好了防止鉤頭飛出的二次保護(hù)。一切準(zhǔn)備就緒后，綜掘機(jī)司機(jī)打點(diǎn)給絞車司機(jī)預(yù)緊絞車鋼絲繩，在鋼絲繩受力的同時(shí)，啟動(dòng)了綜掘機(jī)，在16t回柱絞車的輔助牽引下，綜掘機(jī)踩浮油頁巖和道木的施工工藝，來完成20°上山的掘進(jìn)工作。此工藝不僅能滿足一般掘進(jìn)巷道使用的要求，且操作方法比較方便，為施工節(jié)省巨大的開資，更重要的是為采面的接續(xù)贏得寶貴的時(shí)間，可在同類工程中借鑒和推廣。

作者簡(jiǎn)介：梁貴生（1963-），男，遼寧阜新人，吉林成大弘晟能源有限公司工程師，研究方向：采礦工程。

（責(zé)任編輯：文 森）