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陳四樓煤礦九采區煤層傾角由于受地質構造的影響，角度比較大，以往在掘進過程中如果碰到大坡度下山，掘進機容易下滑，割完煤以后無法順利后退，通常情況下是改施工工藝為炮掘，并在工作面安設1部40T刮板輸送機配合出煤，但是為了加快施工進度盡快完成九采區的出煤系統，決定繼續采用綜掘施工工藝。
1工程概況
陳四樓煤礦九采區膠帶下山巷道設計長度為503.5m，開口處巷道底板標高－710.0m，巷道支護斷面為梯形斷面，凈斷面寬度為4200mm，高度不小于3000mm。九采區膠帶下山按256°方位沿二2煤層頂板施工，掘進方向煤層傾角10°～25°，平均19°，二2煤層厚2.53m，煤層硬度為1.1。巷道正常掘進時采用EBZ-160掘進機沿煤層頂底板截割并自行裝煤，后巷安裝1部DSJ1000/63/2×160kW型膠帶輸送機和1部B800×300/37kW型電滾筒膠帶機構成煤流運輸系統。頂板和兩幫都采用錨網帶噴+錨索支護。
2設備參數
EBZ-160型掘進機、DSJ100/63/2×160kW型膠帶輸送機、B800×300/37kW型電滾筒膠帶機主要技術參數。
3技術難點
3.1移動
(1)大坡度綜掘施工的一個關鍵問題是如何解決掘進機的調動，因為在較大的坡度下，機器對地面的有效壓力為重力的分力，故有效附著力在其他條件不變的情況下，隨坡角增大將減小。綜掘機調動的靈活性取決于有效驅動力與行駛阻力的比值，比值越大，調動越靈活。有效驅動力取決于以下2種力中較小的1個:驅動裝置所能產生的驅動力、機器對底板的附著力。(2)下山施工時，工作面容易積水，積水不能及時排除時，綜掘機在自重作用下容易沉陷在工作面的淤泥積水中。所以，保證工作面干燥是解決綜掘機大坡度下山掘進的又一個關鍵問題。
3.2運輸
大坡度下山施工中膠帶輸送機如何實現向上運輸煤渣，這是解決綜掘機大坡度下山掘進的又一個關鍵問題。施工時必須采取更換膠帶或采取防止物料下滑、滾落的專項措施，保證施工時的安全。
3.3支護
下山巷道受背斜、向斜或斷層等地質構造的影響，部分地段圍巖破碎，大坡度下山巷道快速支護是確保掘進施工安全的關鍵環節。
4解決方法
4.1增加輔助油缸
在掘進機機尾膠帶架兩側底板上各打注1根規格為?18.9mm×3000mm的錨索繩，每根錨索配3根MSM2350樹脂錨固劑，錨索在底板上外露300～400mm，錨索錨注30min后方可投入使用。使用U型銷將1根長15m的630鏈條與油缸基座銷孔連接在一起，然后將此630鏈條的兩端鏈環分別穿入膠帶機尾兩側的地錨索上，通過鎖具將此630鏈條固定在地錨索上;使用連接座將一根630鏈條的一端連接到掘進機主體尾部，通過連接座將鏈條與油缸銷孔連接。將油缸上的高壓膠管連接到掘進機上，通過操作掘進機的操作把手控制油缸的伸縮。掘進機割煤后，通過操作掘進機后安裝的油缸輔助掘進機后退。掘進機后退時，先將油缸伸長至最長，然后拉緊與掘進機連接的630鏈條使掘進機與油缸之間的鏈條連接段處于最短的狀態，人員撤至距地錨索后方不少于10m的安全位置，掘進機司機啟動掘進機，操作掘進機與油缸使掘進機后退，待油缸活塞縮短至最短后，將掘進機支腿落至底板固定住掘進機避免掘進機下滑，操作油缸操作手把使油缸伸長至最長，然后將油缸操作手把打到零位，再次調節掘進機與油缸之間的鏈條使其處于最短的狀態，然后進行退掘進機的工作，重復上述步驟直至掘進機退至設計位置。
4.2增加摩擦力
(1)在局部底板巖石比較軟或者底板留有底煤時，可以在掘進機履帶下面鋪墊一些由松木加工而成的木道木，增加掘進機履帶與底板的摩擦力，從而增大掘進機自身后退的動力。(2)采用二級排水方法，工作采用隔膜泵及時將積水排入到機尾附近的水箱中。水箱中安設1臺潛水泵將水排至后巷水溝中。水箱由薄鋼板加工而成，隨著工作面的掘進可以及時向前移動。頂板有淋水的地方及時搭設雨棚，將水引入到水溝中，保證綜掘機附近巷道底板干燥，從而增加履帶與底板的摩擦阻力。
4.3運輸防護
在膠帶輸送機局部曲率半徑比較小的地方，安裝由陳四樓礦自行研制的防跑、滾矸裝置，轉載機二運采用防滑膠帶，同時在膠帶輸送機靠近行人幫的1側，安裝防護網，保證行人的安全。
4.4快速支護
(1)由于掘進機回退比較困難，特制訂專項措施，將掘進機后退的距離由原來距離工作面不小于5m減小到3m，縮短頂板空頂暴露時間，及時進行臨時支護。(2)支護時定人定位置，合理分工，將人員分3組，各組有自己的小組長，保證支護進度和質量。(3)掘進機司機在割煤時要時刻注意頂板的變化，若頂板脫層、掉渣時，立即改變循環進尺，循環進尺由原來1.4m改為0.7m，并加強頂板的支護。
5注意事項
(1)嚴格執行“敲幫問頂”制度。開工前，班長必須對工作面安全情況進行全面檢查，確認無危險后，方準人員進入工作面。掘進工作面嚴禁空頂作業。(2)連接地錨索與油缸的鏈條必須受力均勻，嚴禁出現鏈條一段受力大、一段受力小的情況。(3)每次張緊掘進機與油缸之間的連接鏈條前，必須伸出掘進機支撐腿，將掘進機固定牢固，防止人員調節連接鏈條時掘進機突然下滑造成人員受傷。(4)退掘進機前，除掘進機司機外，其余人員必須退至固定地錨索后不少于10m的安全位置，退掘進機過程中，掘進機司機必須注意力集中，發現異常情況必須立即停止作業，待異常情況排除后方可繼續退掘進機。(5)下山工作容易積水，保證水溝及時施工，排水設備完好，同時要有備用設備。(6)掘進機停止工作和檢修以及交班時，必須將掘進機切割頭落地，并斷開掘進機上的電源開關和磁力啟動器的隔離開關。(7)過斷層期間，頂錨和幫錨都必須緊跟掘進面，滯后掘進面的距離不超過1排。(8)掘進機割煤前，上部幫錨滯后掘進面的距離不超過1排，下部幫錨滯后掘進面的距離不超過2排，防止發生片幫。
6結語
永煤公司陳四樓礦通過以上一系列措施，克服了EBZ-160型掘進機本身存在的缺陷，解決了大傾角下山掘進工程中的難題。與炮掘相比，不但減少了搬運、安裝、拆除設備(溜子)的工時，還大大降低了職工勞動強度，更重要的是提高了施工進度，為陳四樓礦以后的大坡度下山巷道的施工提供了可靠的依據。
作者：宋道 劉利 董抗抗 張健 單位：河南能源化工集團永煤公司陳四樓煤礦