淮南矿业集团顾北煤矿，安徽淮南232001
摘要：顾北煤矿在分层开采A组煤过程中，安全高效掘进回采巷道至关重要，结合顾北煤矿自身设备和技术状况，我们对相关A组煤上分层回采巷道综合机械化掘进技术研究，提高综掘机快速掘进管理水平，为实现A组煤上分层首采面回采巷道综掘机快速掘进提高保障。
关键词：上分层；回采巷道；掘进技术
淮浙煤电公司顾北煤矿是全国煤矿设计改革的试点矿井、安徽省“861”重点项目之一，是皖浙两省煤电能源合作、淮南矿业集团和浙江能源集团合资共建的煤电一体化项目，是淮南矿业集团打造大型煤电能源基地的重要组成部分。根据矿井规划，为实现经济效益，决定对煤质较好但开采难度大的A组煤进行分层开采，为实现安全高效开采，我们对上分层回采巷道综合机械化继续进行相关的研究，并在实际工作中加以应用，实现了较好效果。
1技术研究的必要性
以往综掘生产线由掘进机、二运转载机、可伸缩带式输送机或刮板机等组成，在一条掘进巷道内将定向掘进、出煤运输、通风、除尘、材料运输、巷道支护、供电系统等设备配套，形成一套连续运输系统。在现场实践过程中，未能实现全程机械化，比如巷道支护中需要人力用锚杆机、风煤钻施工锚杆索（尤其是A组煤局部顶板砂岩直覆坚硬，锚杆索施工困难），临时支护用轻型水压单体，无极绳运输需安排押车工，掘进巷道后方需人工卧底，出煤系统未实现集中控制等等。
A组煤落差较大的层滑断层多、煤层赋存条件不稳定、水文瓦斯地质条件复杂、局部矿山压力显现，给上分层回采巷道安全、高效、快速掘进带来很大难题，这就急需我们要坚定不移地转变生产方式，坚持“四化融合”、“七措并举”，我们在A组煤13121上首采面回采巷道掘进积极引进、应用先进技术和装备，减轻职工劳动强度，推进煤岩巷“六五全覆盖”，推广“掘进机、液压锚杆钻车、皮带机集控、履带式钻机、高效除尘设备、可视化系统”作业线，提高掘进效率和安全经济效益，为A组煤首采面掘进会战打下坚实基础。
2相关技术研究
在A组煤13121上首采面推进煤巷掘进机械化示范线建设，推广“掘进机、液压锚杆钻车、皮带机集控、履带式钻机、高效除尘设备、可视化系统”作业线。
2.1掘进装备选型
在13121上回风顺槽装备EBZ-150型掘进机、CMM4-30型液压锚杆钻车、SSJ800/2×40型皮带机及平安开诚集控、ZXY-4500型履带式钻机、SQ-90D/132P型无极绳绞车及南京北路可视化系统，在13121上胶带机顺槽装备EBZ-200型掘进机、CMM4-30型液压锚杆钻车、SSJ800/2×40型皮带机及平安开诚集控、ZXY-6500型履带式钻机、SQ-90D/132P型无极绳绞车及南京北路可视化系统，各部机电装备与生产系统配套，使各工序装备之间能力匹配和有效衔接。
2.2掘进、支护技术改造
为提高综掘速度，应广泛集成和吸收成熟的掘进技术，重点优化巷道截割、临时支护、拐弯拨门钻场工艺工序，以保证综掘机、液压锚杆钻车在爬坡、过断层等复杂地质条件掘进过程中快速掘进，并尽力扩大使用范围。
2.2.1综掘机截割技术
按煤层顶底板岩性，煤岩层的硬度和比例，采用不同的截割顺序和施工方案，防止切落大块煤矸影响装运速度，按照先软后硬的顺序进行。A组煤13121上首采面胶带机顺槽局部巷道煤体松软易抽片，给巷道快速掘进和帮部成型带来困难，我们通过优化截割顺序，人工刷扩帮部，综掘机出货，帮部支护滞后迎头不超过1排，施工2排点锚杆配合旧皮带或钢筋网片进行超前支护，帮部极其破碎时需分层掘进，使用短钢带进行支护防止帮部抽片。
2.2.2拐弯拨门钻场技术
A组煤13121上首采面回风顺槽和胶带机顺槽掘进，每隔一段距离需在巷道左帮施工抽采钻场或避难硐室，以前硐室或钻场设计为矩形，采用人工挖掘出货，劳动强度大，施工工期长。现在将钻场、硐室设计为梯形，外宽內窄，使用综掘机拐弯拨门顺利截割到设计深度，这样大大缩短了工期，有效保证安全施工。
2.2.3综掘过断层技术
A组煤13121上首采面落差较大的层滑断层和煤层上翻的断层较多，给巷道掘进带来困难。掘进期间，结合地质预报、超前钻探、超前物探、循环预测、瓦斯排放钻孔等大小钻孔，分析断层对巷道掘进的影响，准确判断断层的位置和产状，做好断层带应力集中区的补强支护设计。地质预报显示3m及以上的钻孔，提前20m停头，补充前探控层钻孔，对于3m以下的断层，采用小钻孔控层施工。过煤层上翻断层，断层落差大于3m时，原则上提前15m开始破顶施工；断层落差小于3m时，原则上提前10m开始破顶施工；若顶板坚硬破顶困难时，则施工至断层面5m位置，开始改为架棚支护，并提前对前方煤体及破碎顶板进行注浆加固。
2.2.4液压锚杆钻车支护优化
A组煤13121上首采面回风顺槽、胶带机顺槽、切眼导硐断面尺寸：宽×高=5.3m×3.4m，在空间上满足了液压锚杆钻车进退和作业条件。
根据顶板岩性完整情况，变更锚索支护长度和布置方式，当顶板岩性较完整时，锚索网支护设计由“3-3”+两侧走向缩减到“3-0”。发挥四臂液压锚杆钻车后臂的作用，用前臂施工锚索“2-0”，后臂补打其余锚索和帮部下方锚杆，前臂后臂平行作业，每循环支护时间由1.5小时缩短到1小时，提高了生产效率。
2.2.5综掘运输系统的改造技术。
在A组煤13121上首采面回风顺槽进料联巷设置皮带集控操作硐室，安装了两部皮带集控，一部皮带集控南一1煤采区煤层回风巷及胶带机顺槽3台皮带机和刮板机，一部皮带集控回风顺槽及回风联巷内2台皮带机。
2部皮带机集控实现了A组煤13121上首采面两顺槽掘进只需1人控制。A组煤13121上首采面两顺槽无极绳绞车运输实现了可视化，省去押车工，另外设置了绞车打运警戒闭锁装置，省去了挂钩工，以上综掘运输系统的改造全部实现了机械化减人的目标，提高了安全经济效益和生产效率。
2.2.6施工管理、劳动组织优化。
为充分发挥综掘效能，实现机械化快速掘进，优化施工工序，在保证安全生产的前提尽量安排平行作业。通过加强设备包保管理，搞好安全技术培训，引入竞争激励机制，加大设备维修人员和操作人员的培训力度，提高综合机械化快速掘进管理水平。
3结论
我们通过综合机械化掘进技术改造，优化巷道截割、临时支护、拐弯拨门钻场、以保证综掘机在爬坡、过断层等复杂地质条件掘进过程中快速掘进；通过优化锚杆钻车支护工序，尽量平行作业，提高生产效率；通过进行综掘机配套系统的改造和施工管理，保障连续生产，优化劳动组织，加强机电设备检维修，提高综掘机快速掘进管理水平，为实现A组煤上分层首采面回采巷道综掘机快速掘进提高保障。