連續(xù)采煤機(jī)配套連續(xù)運輸系統(tǒng)在長距離巷道快速掘進(jìn)中的應(yīng)用

　上灣煤礦位于陜、蒙接壤處的神府東勝煤田，是神華集團(tuán)神東公司所屬的大型骨干礦井之一，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力10.0Mt/a。2002年12月開始1-2煤層開采的基本建設(shè)，2003年1月上灣煤礦連采一隊單機(jī)3巷掘進(jìn)完成進(jìn)尺4656m，創(chuàng)國內(nèi)煤礦單機(jī)3巷掘進(jìn)進(jìn)尺速度新紀(jì)錄，被中國企業(yè)聯(lián)合會、中國企業(yè)家協(xié)會收入第九批中國企業(yè)新紀(jì)錄。
　　
　　1巷道及所在煤層及圍巖情況
　　
　　創(chuàng)造新紀(jì)錄所掘的巷道是為服務(wù)于上灣井田西翼盤區(qū)1-2煤開采的3條集中巷，1條作輔助運輸兼進(jìn)風(fēng)巷，1條作膠帶運輸巷，1條作集中回風(fēng)巷。這3條巷道平行布置，間距在20m之內(nèi)，均位于1-2煤煤層中，這為機(jī)械化掘進(jìn)創(chuàng)造了條件。掘進(jìn)地段1-2煤煤厚3.59～6.23m，煤層傾角0～3°，煤層直接頂為砂質(zhì)泥巖，厚度為0.8～2.78m，老頂以細(xì)、粉砂巖為主，部分地段為中粗砂巖，厚度大于20m，直接底為泥巖，老底為砂巖。
　　
　　1-2煤3條集中巷均為矩形斷面巷道，掘進(jìn)中每隔50～60m布置施工一條聯(lián)絡(luò)巷。各巷斷面尺寸（寬×高）分別為：輔助巷5.0m×3.6m，膠運巷5.0m×3.6m，回風(fēng)巷6.0m×3.6m。巷道布置如圖1所示。
　　　　
　　2施工工藝及施工組織
　　
　　2.1施工方法及設(shè)備裝備局部段
　　
　　掘進(jìn)時采用美國JOY公司生產(chǎn)的12CM15-10D型連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行割、落煤，并實現(xiàn)自裝煤；采用DBT公司生產(chǎn)的2000型連續(xù)運輸系統(tǒng)將連采機(jī)采出的煤炭破碎并轉(zhuǎn)載至膠帶機(jī)上；采用澳大利亞生產(chǎn)的ARO四臂錨桿機(jī)進(jìn)行錨桿支護(hù)；采用DBT公司生產(chǎn)的488型鏟車運送材料、設(shè)備和巷道內(nèi)清理的浮煤、淤泥。由此形成連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)割煤、裝煤，連續(xù)運輸系統(tǒng)、膠帶機(jī)運煤、錨桿機(jī)支護(hù)、鏟車搬移材料設(shè)備以及清理巷道等全部工序的機(jī)械化施工作業(yè)方法。設(shè)備型號及參數(shù)如表1所示。
　　
　　表1連采掘進(jìn)工作面主要生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)裝備參數(shù)表
　　
　　序號設(shè)備名稱規(guī)格/型號數(shù)量主要技術(shù)參數(shù)
　　
　　1連采機(jī)12CM15-10D1生產(chǎn)能力：15～27t/min；總功率：553kW；速度：0～10.7m/min；采高：2.657～4.6m；截割寬度：3.3m；電壓：1100V；工作面傾角范圍：≤5°；走向傾斜度：±17°
　　
　　2連續(xù)運輸系統(tǒng)20001功率：890kW；電壓：1140V；運輸能力：2000t/h
　　
　　3錨桿機(jī)ARO—40RELMB—CWT1功率：2×45kW；采高：2.3～4.6m；巖石硬度：60～70MPa綜合巖層；對地間隙：250mm；最大支撐高度：4000mm；最大支撐力：20000kg；最大進(jìn)給長度：2050mm；鉆桿鉆速：600r/min
　　
　　4鏟車UN-4881動力來源為蓄電池128V；充電運轉(zhuǎn)時間：8～10h/次；回轉(zhuǎn)半徑：內(nèi)徑3531mm，外徑6655mm；載重：4t
　　
　　5皮帶機(jī)DSP1080/10001運輸能力：800t/h；功率：160kW；長度：1000m；帶寬：1000mm；帶速：2.5m/s
　　
　　2.2掘進(jìn)與支護(hù)工藝
　　
　　2.2.1落煤、裝煤工藝
　　
　　采用連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行截割煤和裝煤。司機(jī)先開動采煤機(jī)調(diào)整在巷道前進(jìn)方向左側(cè)，并按激光線確定位置，開始向前方煤壁切割直至割入深度達(dá)15m，然后退出；再將采煤機(jī)調(diào)整到巷道右側(cè)，開始截割剩余部分，連采機(jī)就是以切槽和采垛工序來完成巷道的掘進(jìn)。無論是切槽還是采垛工序，連采機(jī)截割時，首先將采煤機(jī)截割頭調(diào)整至巷道頂部，將截割頭切入煤體，然后逐漸調(diào)整截割頭高度，由上向下截割煤體，當(dāng)割到巷道底板時，采煤機(jī)稍向后退，割完底煤，使巷道底板平整，并裝完余煤，再將采煤機(jī)截割頭調(diào)整至巷道頂板，接著進(jìn)行下一個循環(huán)，這樣截割循環(huán)往復(fù)進(jìn)行，直至掘進(jìn)進(jìn)尺達(dá)到規(guī)程規(guī)定的掘錨循環(huán)進(jìn)尺（一般為15m）時，連采機(jī)就得移到下一條巷道進(jìn)行作業(yè)。裝煤采用連續(xù)采煤機(jī)自裝煤方式。連采機(jī)割煤時，煤落入采煤機(jī)鏟板的收集頭上，裝在收集頭上的圓盤耙爪連續(xù)運轉(zhuǎn)，將煤裝入采煤機(jī)自帶的中部運輸機(jī)，中部輸送機(jī)將煤裝卸到搭接在連續(xù)采煤機(jī)后面的連續(xù)運輸系統(tǒng)給料破碎機(jī)內(nèi)。