王 童

（晋能集团山西王家岭煤业有限公司，山西 忻州 036699）

随着煤矿采场不断延伸，巷道压力越来越强，传统“掘”“锚”过程中，掘进机施工虽然达到机械化、灵活高效，但顶帮支护只能依靠人工进行施工，不仅劳动强度大，而且受顶板隐患等威胁，两种作业相互脱节，形成半机械化作业模式。王家岭煤矿结合该矿4#煤层的地质条件，在综合调研及费效比评估后，购置了MB670 型掘锚一体机。该机集掘进、锚护一体，全面实现了截割、装载、支护、锚杆安装同步运行、平行作业、一次成巷，具有效率高、操作方便、安全系数高等优点。

1 工程概况

王家岭煤矿18105 胶带顺槽布置在4#煤层中，4 号煤层由南往北逐渐增大。煤厚4.02～11.70 m，平均厚7.00 m。煤层全区赋存，呈中部厚、四周薄之势。煤层结构较复杂，含矸1～6 层，多为2～3 层。顶板为砂质泥岩、粉砂岩及泥岩，有时为中、粗砂岩，厚度为2.5～9.75 m，平均厚度6.13 m；底板为高岭质泥岩及粉、细砂岩，厚度为1.71～3.42 m，平均厚度2.23 m。岩石软化系数低，亲水能力强，容易被风化，当其遇水后极易软化。4#煤层顶板砂岩含水层的富水性分布极不均匀，水文地质开采条件复杂，局部地段存在发生灾害性涌水的可能。18105 胶带顺槽巷道全长2042 m，胶运顺槽沿4#煤层顶板进行布置，呈矩形断面，巷道掘进高度3.8 m，掘进宽度5.5 m，掘进断面20.9 m2， 该巷道采用锚网（索）联合支护方式。

2 主要施工设备、劳动组织及作业方式

18105 胶带顺槽掘进施工主要设备：MB670 型掘锚一体机1 台，PLM 轮式破碎机2 台，SZZ1200-400 顺槽用刮板转载机2 部，SJ-80 双向运输可伸缩带式输送机3 部。

生产组织：采用每天“三八”作业制（一天三班，每班八小时）。采用正规循环作业方式，早班15 个掘进循环，夜班15 个掘进循环，中班8 个掘进循环（中班200 min 掘进，中班剩余时间用来检修掘锚一体机）。每循环进尺0.8 m，日循环进尺30.4 m，正规循环率按90%，每月按28 d 进行计算，月进尺达766.08 m。

3 施工工艺及特点

3.1 工艺流程

铺顶网、上钢带→临时支护→截割作业（同时出煤装料运输、挂帮网施工顶帮部锚杆）→收回临时支护→掘锚一体机前移→进入下一循环。

3.2 施工工艺

步骤1：将准备好的钢带、铅丝网放在掘锚机顶板液压支撑架上。

步骤2：锚杆机司机按下“升起”和“安全升起”按钮，液压支撑架升起支撑到顶板，掘锚机司机使用遥控器操作掘锚机，落下液压稳定器，稳住掘锚机，临时支护形成。

步骤3：锚杆机开始支护作业，掘锚机启动截割滚筒和运输机开始割煤、出煤。滑动机架推着截割滚筒向前移动，由巷道上部直接进刀掏槽，进刀后自上而下完成全断面截割。

步骤4：在锚杆工作全部完成后，放下顶板液压支撑架，抬起尾部液压稳定器，行走至新的工作位置，开始进入下一个工作循环。

3.3 出煤工艺

MB670 掘锚机配套的1 部刮板输送机进行煤的运输，经过配套2 部带式输送机、SJ-80 双向运输可伸缩带式输送机，将煤矸转载到胶带运输大巷至井底煤仓处，然后通过主斜井皮带运输出井进行处置。

3.4 工艺特点分析

（1）MB670 掘锚一体机施工工序流程简单，具有流水线作业特色。该设备大功率低转速4.5 m超宽截割方式，可以实现进尺1 m/10 min 的快速掘进。

（2）MB670 掘锚一体机有机载前探支护用于临时支护，工作人员作业安全系数高。

（3）MB670 掘锚一体机可以实现掘锚一体化，能支护顶板，能打护帮锚杆，施工质量高，支护效果好。

（4）MB670 掘锚一体机可以做到一次成巷，掘进过程能少开调车硐室，掘进工程量大大降低，掘进效率大大提高。

（5）MB670 掘锚一体机作业时，司机采用遥控器操作煤机掘进割煤，另外不存在煤机与锚杆机来回倒车现象，施工作业的安全性大大提高。

4 快速掘进工艺保障措施

4.1 掘进施工主要工序的保障

18105 胶带顺槽MB670 掘锚一体机快速掘进施工中，主要工序有割煤、出煤、支护。在割煤工序，确保掘锚机满负荷运转；在出煤工序，了解设备使用的注意事项和保养维护，熟悉设备使用要领和方法，对出现的问题立刻解决，保障带式输送机和刮板机的运转；在支护工序，对工作面顶板锚杆、锚索，帮部支护实行分区管理，提高锚杆支护速度和质量。

4.2 紧抓掘进施工安全质量标准化建设

在18105 胶带顺槽掘进施工中，要确定MB670掘锚一体机快速掘进施工的安全质量，做好施工安全质量标准化建设，主要控制好掘进巷道中线距帮距离、巷道高度、锚杆锚索质量等。

4.3 做好安全技术措施

（1）合理布置通风系统。MB670 掘锚一体机配备有新型湿式除尘风机系统能捕捉细小粉尘颗粒，对职工作业环境和职业健康有着积极促进作用。通风问题是制约该巷道快速掘进的主要因素，因此需要做好18105 胶带顺槽的巷道布置工作，做好进风巷道与施工巷道之间联络巷的贯通，保证工作面风量充足。

（2）保证运输系统的正常运行。MB670 掘锚一体机掘进施工作业受运输系统的影响较大，特别是煤矸和材料运输是制约快速掘进的关键。矿成立了18105 胶带顺槽掘进辅运队，并制定详细的工作岗位标准和操作流程，确保运输系统的畅通。

5 施工效果分析

从2016 年8 月开始，在王家岭煤矿18105 胶带顺槽采用了MB670 掘锚一体机快速掘进施工作业，施工效果理想。2016 年8 月份，18105 胶带顺槽掘进进尺达到1200 m，创造了该矿掘进施工的新纪录。在掘进期间，小班最高进尺达21 m，单日最高进尺53.2 m，平均月进尺达913 m。MB670 掘锚一体机的成功应用为王家岭煤矿实现高产高效安全开采的生产目标奠定了基础。