文/范吉宏 崔紅啟

新驛煤礦作為山東能源臨礦集團旗下的主力礦井，年生產(chǎn)能力105萬t。新驛煤礦1511皮順采用EBZ160型掘進機掘進，由于掘進機自身尺寸大，為了減少掘進機搬遷、安裝工作量，當(dāng)掘進至切眼位置時需要掘進機繼續(xù)打?qū)ы鲜┕?，這就意味著掘進機根據(jù)設(shè)計需要原地回轉(zhuǎn)108°角進入導(dǎo)硐方向，而導(dǎo)硐掘?qū)拑H為4.4m，掘進機轉(zhuǎn)彎操作難度非常大。因此如何縮短掘進機轉(zhuǎn)彎時間，快速轉(zhuǎn)到下一條施工巷道，達到安全、高效的目的，成為掘進機施工過程中的一大難題。

根據(jù)實際情況，設(shè)計并實施了掘進機轉(zhuǎn)彎方案。

一、轉(zhuǎn)彎半徑確定

根據(jù)EBZ160掘進機相關(guān)資料得知，其外形尺寸為 9.3m×3m×1.6m，機身寬 2.4m，鏟板寬3.0m，截割部左、右最大擺幅夾角為60.72°。因機身長度的局限性，最小轉(zhuǎn)彎半徑為6.5m。在設(shè)計巷道轉(zhuǎn)彎時，機身越長，所需轉(zhuǎn)彎半徑就越大，機身越寬，所需開門巷道越寬，而掘進機機身高度對轉(zhuǎn)向無影響。

因1511皮順與切眼夾角為72°，呈銳角布置，根據(jù)以上參數(shù)，確定采用最小轉(zhuǎn)彎半徑模擬法轉(zhuǎn)彎。

二、設(shè)計轉(zhuǎn)彎半徑模擬法轉(zhuǎn)彎

經(jīng)現(xiàn)場不斷摸索并結(jié)合以往掘進機轉(zhuǎn)彎實際操作經(jīng)驗可知，當(dāng)選擇6.5m轉(zhuǎn)彎半徑時，易造成掘進機轉(zhuǎn)彎時活動空間狹小，前進、后退困難。但轉(zhuǎn)彎長度短，施工量相對較小，且掘進機活動空間能滿足操作需求，此時最大支護尺寸為11m(最大支護尺寸選定：掘進巷道時的內(nèi)彎中心至巷道輪廓最突出部分)。當(dāng)選擇6.5m以上的轉(zhuǎn)彎半徑時，易造成懸頂面積過大，導(dǎo)致作業(yè)點的不安全因素，同時后期支護困難。

根據(jù)理論論證及現(xiàn)場施工經(jīng)驗得出：設(shè)計轉(zhuǎn)彎半徑，只適用于過渡彎道，且兩巷夾角越大，所需轉(zhuǎn)彎長度越短，支護斷面越小，更便于施工。因1511皮順設(shè)計轉(zhuǎn)彎巷道呈銳角布置，為減少安全隱患及施工工作量，按最小轉(zhuǎn)彎半徑施工。

施工前，先在CAD上根據(jù)巷道和掘進機參數(shù)制作模型模擬轉(zhuǎn)彎，通過演示來確定巷道轉(zhuǎn)彎的相關(guān)數(shù)據(jù)。在模擬演示中，距離巷幫預(yù)留富余系數(shù)，以保證掘進機后尾不刮蹭巷幫。在掘進機行走截割時，支護必須緊跟迎頭，按掘進機每前行3.3m時掘進機的擺幅來決定下一循環(huán)截割范圍。截割至彎道變急段時，可適當(dāng)縮短行走步距，減少掘進機退、擺機次數(shù)，具體截割行走步距可根據(jù)現(xiàn)場實際條件而定。當(dāng)掘進機達到最大擺幅時，需將掘進機與二運之間的銷軸連接改為軟連接，這是解決掘進機銳角轉(zhuǎn)彎的關(guān)鍵所在，依此類推，直至轉(zhuǎn)入下一條設(shè)計巷道為止。模擬轉(zhuǎn)彎如下圖所示。

模擬轉(zhuǎn)彎圖

三、操作要領(lǐng)

1.根據(jù)巷道布置，掘進機右轉(zhuǎn)彎時，1511皮順自切眼下幫21m（二運電滾筒頭）位置處，按照3°夾角劈右?guī)褪┕?。由于掘進機操作臺在本機左邊，司機視線受阻，只能依靠輔助人員指揮，因此要求操作司機在截割前對截割點做到心中有數(shù)，避免超割、少割。

2.在擺機時，依靠掘進機的前進、后退和截割臂與履帶的配合來進行方向調(diào)整，要求操作人員由經(jīng)驗豐富的司機擔(dān)任，現(xiàn)場施工預(yù)見性不強或操作不熟練易造成擺機不連貫、開門口超寬等問題。

3.彎道掘進時，要求巷道底板平整。由于空間及掘進機的局限性，當(dāng)掘進機帶二運設(shè)備施工至最大擺角后，需將掘進機與二運之間的銷軸連接改為軟連接，此時掘進機與二運可呈銳角轉(zhuǎn)載運輸。

4.當(dāng)二運抗幫后，拆除二運并將機尾靠左幫固定。掘進機開到工作面迎頭后，在掘進機后鋪設(shè)一部SGB-620/40T刮板輸送機，溜尾鋪在掘進機下，溜頭與二運皮帶尾搭接。掘進機一運來煤直接經(jīng)溜子轉(zhuǎn)運至皮帶。待掘進長度達到25m時，簡化運輸系統(tǒng)，安設(shè)二運，同時沿40T溜子中心線施工單軌吊梁作為二運跑道，通過單軌吊滑輪組將二運電滾筒中心線正對40T溜子中心線吊掛，最終使掘進機達到正規(guī)作業(yè)循環(huán)。

5.掘進機在右轉(zhuǎn)彎擺機時，輔助指揮人員要指揮得當(dāng)，在距離機尾3m處各安排一人觀察，并及時向指揮人員報告，再由指揮人員指揮司機完成擺機操作。

四、結(jié)語

在煤礦工業(yè)飛速發(fā)展的今天，掘進機的人工工效明顯大于耙裝機施工。同時，由于《煤礦安全規(guī)程》第六十一條第七項明確規(guī)定，高瓦斯、煤與瓦斯突出和有煤塵爆炸危險礦井的煤巷、半煤巖巷掘進工作面和石門揭煤工作面，嚴(yán)禁使用鋼絲繩牽引的耙裝機施工，因此采用掘進機開門施工的優(yōu)勢更加突出，新驛煤礦1511皮順掘進機銳角轉(zhuǎn)彎，進一步拓展了掘進機的使用范圍。在現(xiàn)場操作過程中，掘進機銳角轉(zhuǎn)彎仍存在不足，需要我們不斷進行探索改革，以充分發(fā)揮掘進機的掘進效率，為煤礦安全、高效的生產(chǎn)目標(biāo)作出貢獻。