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地下煤礦開采安全

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地下煤礦開采安全
 馮勝利
生產(chǎn)技術部
 2013年7月
主要內容:
第一節(jié)    采區(qū)巷道礦壓顯現(xiàn)及其控制 
第二節(jié)   頂板控制設計方法
第三節(jié)   煤礦沖擊礦壓災害簡介
第四節(jié)   放頂煤采煤法
第五節(jié)   煤礦生產(chǎn)新技術
第六節(jié)   液壓鉆車機械化作業(yè)線
第一節(jié)     采區(qū)巷道礦壓顯現(xiàn)及其控制

主要內容：
             
             采區(qū)巷道圍巖應力及變形規(guī)律
             受采動影響巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律
             巷道圍巖控制原理
             巷道圍巖控制技術
             
§1.1  采區(qū)巷道變形與破壞

一、采區(qū)巷道概念：
?
采區(qū)巷道——采區(qū)內的準備巷道和回采巷道。
（采區(qū)上下山，區(qū)段平巷、回風平巷及切眼、各種聯(lián)系巷道）
?
采區(qū)巷道特點：
      （1）大部分屬煤層巷道，圍巖強度低；
      （2）受開采區(qū)影響大，巷道破壞嚴重；
      （3）服務期限短，支護要求較低。

二、采區(qū)巷道變形與破壞形式：
 
        冒落、下沉、鼓幫、片幫、底臌、開裂
 
三、影響巷道變形破壞的因素
  
1、自然因素
           （1）巖性與構造特征
           （2）巷道埋深H
           （3）煤層傾角α
           （4）地質構造
           （5）水
           （6）時間
?
2、開采技術

（1）受采動影響情況 
          （2）巷道保護方法
          （3）巷道斷面的形狀及支架架設時間?

第二節(jié)    采區(qū)巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律

一、受采動影響巷道的圍巖應力：
   
     1、巷道圍巖應力：

彈性變形應力分布
塑性變形應力分布
   2、回采工作面周圍支承壓力分布：

工作面超前支承壓力
峰值一般在煤壁前4~8米，
影響范圍為40~50米。少
數(shù)可達60~80米。應力集
中系數(shù)為2.5~3。
       
      工作面傾斜方向固定支承壓力范圍一般為15~30米。
少數(shù)可達35~40米，峰值一般距煤壁15~20米，應力集中
系數(shù)為2~3。
       
       在拐角區(qū)要形成應力疊加，應力集中系數(shù)可達5~7。 
  煤層拐角處疊加支承壓力
3、采動引起的底板應力分布：
一側采空
兩側采空
影響深度為1.5~2B
影響深度為3～4B
壓力傳遞影響角一般為30~40度
        煤體與采空區(qū)交界處底板巖層中的不同礦壓顯現(xiàn)區(qū)
A–應力增高區(qū)；B–應力降低區(qū)；C–影響微弱區(qū)；D–未受影響區(qū)
4、構造應力對巷道穩(wěn)定性的影響：

1）構造應力特點：
            以水平應力為主，具有明顯的方向性、區(qū)域性。

2）水平應力對巷道的影響：
            
            
           影響

巷道頂板——

巷道底板——軟巖（煤層）底臌、蠕變
巷道兩幫——引起拉應力，破裂、鼓出、塌落
薄層頁巖巖層面滑移
厚層砂巖剪切、失穩(wěn)冒落
3）合理巷道方向：   
         巷道軸向與最大主應力夾角小于25~30度
5、相鄰巷道合理距離：

一般間距：
                
   大巷———20~40米（圍巖穩(wěn)定取小值，不穩(wěn)定取大值）；                                
   上下山——15~30米；
   集中巷——15~30米。
            
    （在淺部、堅硬巖層、急傾斜可為10米； 深部、松軟圍巖為50米）
二、走向平巷礦壓顯現(xiàn)規(guī)律：

1、巷道圍巖變形量：
 
 （頂板下沉量、底臌量、巷幫移近量、深部圍巖移近量、巷道剩余斷面積）
        
        頂?shù)装逡平俊锏乐行木€高度減少值；
        兩幫移近量———巷道腰線平距減少值。

總變形量：
Ⅰ：巷道掘進段——彈塑性、量小、趨于穩(wěn)定、時間短；
Ⅱ：無采掘影響段——主要為流變，受巖性影響較大；
Ⅲ：采動影響段——前30～50m，后40～60m（峰值5～20m），量大；
Ⅳ：采動影響穩(wěn)定段——位移、變形均較小，工作面后方100米以遠；
Ⅴ：二次采動影響段——影響劇烈程度及影響范圍均較第一次為大。      
     
2、走向平巷礦壓顯現(xiàn)特點：
走向巷道逐段受采動影響
三、傾斜巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律 
  
     巷道處于前方承壓力的不同區(qū)域，有不同的礦壓顯現(xiàn)：
（三個顯現(xiàn)區(qū)域帶）

Ⅲ 、原始壓力帶 
            顯現(xiàn)輕微，一般不受破壞。

Ⅱ、支承壓力影響帶
          工作面距巷道40～50m開始
          變形、破壞嚴重，移近速度
達10mm～30mm/d。峰值區(qū)嚴重。
 
Ⅰ 、煤體邊緣卸載帶 
          煤體破壞，應力降低，向平衡過度，移近量仍較大。
 Ⅰ—卸載帶；Ⅱ—支承壓力帶；Ⅲ—原巖應力帶 
傾斜巷道全長同時受采動影響 
第三節(jié)    巷道圍巖控制原理

巷道圍巖的基本途徑：
        降低圍巖應力、提高圍巖穩(wěn)定性及合理的支護選擇
巷道圍巖控制手段的實質：
     如何利用煤層開采引起周圍應力重新分布規(guī)律，正確選擇巷道布置和護巷方法，使巷道位于應力降低區(qū)，從而減輕或避免回采引起的支承壓力的影響，控制圍巖應力
一、 巷道的圍巖壓力及影響因素
1. 圍巖壓力
   定義：圍巖變形受阻而作用在支護結構物上的擠壓力或塌落巖石的重力
   種類： 松動圍巖壓力
               變形圍巖壓力
               膨脹圍巖壓力
              沖擊和撞擊壓力
2. 影響因素
    開采因素：回采工作面狀況、巷道的保護方法
     地質因素：原巖應力狀態(tài)、圍巖的力學性質、巖層結構、巖石組成和膠結狀態(tài)、圍巖中的水份補給狀況。
二、巷道的圍巖控制原理和方法
     1.控制原理
        巷道圍巖控制：控制巷道圍巖的礦山壓力和周邊位移所采取的措施。
        基本原理：根據(jù)圍巖應力、圍巖強度及它們之間的關系，選擇合適的巷道布置、保護及支護方式
      2. 控制方法
        （1）巷道布置
        （2）巷道保護和支護

三、巷道圍巖穩(wěn)定性分類及支護選擇
     1.分類的意義：
       巷道圍巖穩(wěn)定因素復雜，進行分類為巷道支護設計施工管理提供科學依據(jù)。
     2.分類方法
      模糊聚類分析方法
     3.分類
     （五個類別：極不穩(wěn)定、不穩(wěn)定、中等穩(wěn)定、穩(wěn)定、非常穩(wěn)定）
      七個指標：   圍巖強度                            圍巖應力
    作用：
      1.巷道圍巖移近量預算
        a.根據(jù)巷道埋深H和頂?shù)装鍘r層平均單向抗壓強度
        b.通過圍巖穩(wěn)定性類別預計
      2. 選擇巷道的支護形式 
第四節(jié)    巷道維護（支護）原理和支護技術

一、“支架—圍巖”相互作用原理

支架——圍巖構成統(tǒng)一的力學體系，二者之間有相互作用，而二者合之又共同承載。

1、支架—圍巖相互作用的基本狀態(tài)：

給定載荷狀態(tài)——頂板巖石與上覆巖層離層或脫落，支架僅承受其自重作用，與母體巖層的移動變形無關。

給定變形狀態(tài) ——沒有離層或脫落，支架變形取決于上覆巖層的運動狀態(tài)。支架阻力與圍巖移動性質、支架特性有關。
                            
     當支架變形特性與圍巖變形不相適應時，則可承受更高的載荷，支架被破壞。

給定載荷——圍巖與母體巖層脫離，不受母體巖層移動
                      影響，支架僅承受固定載荷作用。
                    （支架載荷不大，且基本固定）

給定變形——圍巖受母體巖層移動影響，并將母體巖層
                    移動變形傳遞給支架，支架受載與巖層變形
                    特征有關。
                   （支架載荷較大，與圍巖變形正比）

2、“支架—圍巖”相互作用原理：
    由芬納位移公式可得右側曲線
由曲線有：
        支撐力↑ →位移量↓   
       支撐力↓ →位移量↑
       
       支撐力不可能完全限制圍巖的位移；
       支撐力小到一定程度，圍巖變形急劇增大，甚至破壞；
       不同特性支架、支護時間不同，支架承受載荷不同（可縮性支架、剛性支架）；
      合理支撐力應在曲線拐點附近。
3、“支架—圍巖”相互作用原理的應用：

1）二次支護（新奧法）——讓壓支護

2）柔性支護——允許產(chǎn)生一定變形。讓壓支護

3）主動支護——加大圍壓，提高圍巖強度?？箟褐ёo

1.2    巷道保護基本措施

一、基本原則：
              
             允許圍巖變形、提高圍巖強度、降低圍巖應力。

二、基本方法和途徑：
?
1、控制方法：
巷道保護——使圍巖應力與巖體強度相適應
           （采用適當斷面，預留斷面，煤柱護巷，巷道在減壓區(qū)）
巷道支護——架設支架防止圍巖過度變形與移動
巷道維修——改換已惡化的支撐系統(tǒng)，恢復圍巖移動穩(wěn)定性。
?
2、控制原理   
   
          抗壓        讓壓        躲壓       移壓

三、基本措施：
     
      將巷道布置在巖性好的巖層內
      將巷道布置在應力降低區(qū)
      對巷道進行卸壓保護

常用方法為： 卸壓
                         無煤柱護巷

1、巷道卸壓保護：

卸壓原理——采用人為方法，改變周邊圍巖應力分布，使 
                    峰值應力內移，巷道處于應力降低區(qū)。

1）巷道跨采卸壓：

跨采類型

縱跨——采面推進方向與巷道軸向平行；
橫跨——采面推進方向與巷道軸向垂直。
 礦壓特點
縱跨——巷道逐段受采動影響（巖石集中巷）；
橫跨——巷道全長同時受采動影響（上山石門）
跨采期間圍巖移近量大，過后穩(wěn)定。
  縱向跨采
（依次影響）
 橫向跨采
（同時影響）
跨越平巷、跨越上山、 掘后跨采、掘前預采。
   2）開槽（松動）卸壓：

卸壓措施
巷道周邊開槽（孔）卸壓
巷道圍巖松動爆破卸壓
開槽后可改變周邊應力分布狀態(tài)，使應力內移。
   無切縫                  兩幫切縫             頂?shù)浊锌p            兩幫頂?shù)浊锌p
3）卸壓巷硐卸壓：

卸壓巷硐位置
巷道一側——被保護巷變形減少70—90%；
巷頂————被護巷移近量為原來1/7—1/12；
寬面掘巷——矸石帶填充，隔離，效果好。
   一側卸壓                                  頂板卸壓                           寬巷卸壓
4）掘前預采：

在巖巷尚未掘進時，先將其上部煤層采掉，然后在采
空區(qū)下掘進巖石巷道，使之在應力降低區(qū)。

為效果最理想的方法。

巷道圍巖變形量減小
4/5—5/6。

要求巖巷距煤層較近，
距開采區(qū)域平距足夠。
2、無煤柱護巷技術

1）護巷煤柱的穩(wěn)定性：

留設煤柱

優(yōu)點：可雙巷掘進；技術簡單；對通風、運輸、排 水、   
            安全有利；
缺點：煤損大；風巷受二次采動影響，維護費高；不利底
            板巷道穩(wěn)定；成為沖擊地壓、煤炭自燃隱患。
2）煤柱的應力分布：
一側采空
煤柱很寬
煤柱較寬
煤柱較窄
形成：
     Ⅰ——破裂區(qū)
     Ⅱ——塑性區(qū)
      Ⅲ——彈性區(qū)
      Ⅳ——原始應力區(qū)            
3）護巷煤柱的穩(wěn)定性：

煤柱寬度是影響煤
柱穩(wěn)定性和巷道維護的
主要因素。

護巷煤柱穩(wěn)定條件：
           煤柱中央產(chǎn)生的彈性區(qū)（核）寬度                                     
                           不小于煤柱高度的2倍。
煤柱寬度：
4）沿空掘巷的三種方式：

完全沿空掘巷；留小煤皮掘巷；保留部分老巷掘巷
   
5）沿空留巷巷旁支護：

巷旁支護作用

巷旁支護類型
控制直接頂離層
及時切斷直接頂
減少巷內支護承載
封閉采空區(qū)
木垛
密集支柱
矸石帶
混凝土砌塊
高水速凝水泥
整體澆注巷旁充填技術
（低水材料：石膏  高水材料：鈣礬石）
第六節(jié) 采區(qū)巷道支護
一、巷道支護原則：
       
      支護特點：臨時性、可變形。
       支護要求：確保安全，維護最小允許斷面。

基本支護類型： 
 
      （1）木支護：梯形（對棚或密集等）
      （2）金屬支架：
                     工字鋼梯形支架
                     平頂可縮金屬支架
                     拱形可縮性金屬支架         
                     棚間距0.5～0.7m 。
      （3）錨桿支護：
二、巷道金屬支架支護：

1、U 型鋼可縮性支架：  （拱可縮）

U 型鋼型號：U18、U25、U29、U36    （kg/m）
        
     1）基本結構類型：
2）支架連接件：  （螺栓連接件， 楔式連接件）

上限位連接件                     中間連接件                     下位連接件       
連接件= 鎖緊構件+ 摩擦機構
螺栓連接件：強度高、剛性大、可縮性好、工作
                        阻力穩(wěn)定、型鋼滑移平穩(wěn)。
2、礦用工字鋼支架：

剛性特性，可縮量小，適用于圍巖穩(wěn)定條件。
      通過增加接榫木墊、棚腿插入底板（墊柱鞋）等措施
可以增加適量可縮量。
      
      現(xiàn)場以梯形支架為主，拱型有如下類型：
     拱頂斜腿                       拱頂直腿                       錨噴加強拱頂
三、 巷道錨桿支護

1、錨桿種類與錨固力：

錨桿分類

錨固力
機械錨固式——賬殼式、倒楔式、楔縫式；
粘結錨固式——樹脂、快硬水泥、水泥沙漿；
摩擦錨固式——縫管式、水脹式管狀錨桿。
托錨力——安裝時，拖板與錨桿的預緊力；
粘錨力——粘結摩擦力與錨桿軸力；
切向錨固力——限制巖塊沿弱面滑動的力。
初錨力、工作錨固力、殘余錨固力
2、錨桿支護原理：

1）懸吊原理

2）組合梁原理

3）壓縮拱原理

4）最大水平應力原理

5）圍巖強度強化理論
3、組合錨桿支護：

1）錨梁網(wǎng)聯(lián)合支護：
            錨桿 + 托梁（鋼帶）+ 金屬網(wǎng)
2）桁架錨桿支護：
錨桿 + 拉桿 + 拉緊器 + 墊塊
      桁架錨桿在頂板內會形成水平和鉛直方向擠壓力，使頂
板的中性軸下移，增強頂板抗彎能力，提高其整體性。
4、預應力錨索：

1）類型
脹殼式鋼絞線預應力錨索
沙漿粘結式預應力錨索
2）小口徑預應力錨索結構：
錨索比錨桿長，可錨入深部較穩(wěn)定的巖層中。
5、錨桿支護系統(tǒng)設計方法：
    
       由地質調查、設計、施工、監(jiān)測、信息反饋等相互
制約影響，綜合完成系統(tǒng)設計。主要包括：

1）地質力學評估圍巖應力及巖體強度；
       2）初始設計，并對選定方案進行穩(wěn)定性分析；
       3）施工；
       4）現(xiàn)場監(jiān)測（錨桿受力、深部圍巖移動）
       5）信息反饋與修改完善；
       6）重復進行上述步驟，直至滿意為止。   
四、采區(qū)巷道聯(lián)合支護：

1、聯(lián)合支護原理——分階段綜合運用多種支護形式維護巷道

2、聯(lián)合支護方式：
錨桿+棚子——單用錨桿不行時
錨網(wǎng)+金屬棚子+人工砌垛——采深大，壓力大，留巷。
?      
    目前，煤巷錨桿支護常用：
        錨索+錨桿+W型鋼帶+拱可縮支架聯(lián)合支護，效果 
           較好。
1、頂板控制設計方法
（1）頂板控制設計指導思想
(2)頂板控制設計的流程
（3）頂板控制設計的主要內容
（4）典型堅硬頂板控制設計舉例
——門頭溝礦五槽堅硬頂板控制設計
2、煤礦沖擊礦壓災害簡介
沖擊礦壓事故
沖擊礦壓是采掘空間周圍煤巖體中聚集的能量突然大量釋放，快速破壞煤巖體，并產(chǎn)生劇烈震動，造成人員傷亡和采掘空間嚴重破壞的煤礦災害。
我國最大的沖擊礦壓里氏4.3 級，破壞巷道500多米，地面震感明顯，已成為公共安全問題。 
沖擊后
沖擊礦壓能引起煤巖層和采空區(qū)中的瓦斯大量涌出，引發(fā)瓦斯爆炸事故。
安徽淮北蘆嶺2003年“5.13”頂板沖擊引起采空區(qū)瓦斯大量涌入采掘空間，遇火源發(fā)生瓦斯爆炸事故，死亡84人。 
遼寧阜新孫家灣2005年“2.14”沖擊礦壓引起煤巖層裂隙瓦斯大量涌出，遇火源發(fā)生瓦斯爆炸事故，死亡214人。 
        沖擊礦壓引起大量瓦斯涌出
備注：我國是世界上煤巖動力災害最嚴重的國家，30%以上的國有重點煤礦有動力災害危險。煤巖動力災害破壞生產(chǎn)系統(tǒng)，造成大量礦工傷亡，經(jīng)濟損失巨大。隨開采深度增加，動力災害將更為嚴重。
但目前預測準確率低、安全性差、操作復雜、受人為因素影響大，迫切需要開發(fā)技術先進、預測準確、安全高效的預測技術及裝備。 
巖爆造成損害細部
巖塊嵌入水管表面
電纜被高速拋出的巖塊割斷
(實驗結果表明：巖石彈射速度>50m/s)
北京木城澗礦2004-6-27沖擊礦壓
yanzhsanhaojing11-30沖擊礦壓
yanzhdongtan1-3沖擊礦壓
50年代中期印度某金礦
巷道中巖爆造成的戲劇性效果(dramatic effect)
巖爆前
中度破壞區(qū)
嚴重破壞區(qū)
完全閉合區(qū)
沖擊礦壓多發(fā)區(qū)域
序號

發(fā)生沖擊礦壓的地點

垮落面

充填面

采空區(qū)邊的原煤體（60m）

9.4

采動壓力影響的原煤體

27.4

5.9

采動壓力區(qū)外靠近采空區(qū)

10.4

0.9

采動壓力區(qū)內靠近采空區(qū)

11.3

6.6

靠采空區(qū)的原煤體（60m）

2.8

總    數(shù)

61.3

13.2

采動壓力區(qū)外的原煤體

24.5

巷道：           72.6%
工作面：       27.4%
殘采區(qū)停采線：89％
沖擊礦壓對井下巷道工作面的影響
沖擊礦壓對井下巷道的影響主要是動力將煤巖拋向巷道，破壞巷道周圍煤巖的結構及支護系統(tǒng)，使其失去功能。
振動速度對井巷的影響
影響程度	振動速度, mm/s	影響特征
I	<200	對井巷無影響
II	200~400	對井巷影響較小，產(chǎn)生小破壞，出現(xiàn)裂縫、剝落等現(xiàn)象
III	>400	對井巷影響較大，出現(xiàn)大裂縫
沖擊礦壓、震動使人體各器官產(chǎn)生共振而損傷。
醫(yī)學分析表明：
 腦部，91%；
 胸部，60%；
 內部器官，18%；
 上下肢，18%。
沖擊礦壓對礦工的影響
器官名稱

共振頻率　Hz

頭

眼

7~25

上下顎

60~90

喉、氣管、支氣管

6~8

胸

12~16

上肢

5~9

骨

3~8

腹腔

4.5~10

肝

3~4

膀胱

10~18

骨盆

5~9

下肢

人在坐的位置

5~12

人在站的位置

4~6

能量為1×10^4 J的震動，造成大部分人員腦部、臉部損傷，其次為心臟、胃、脊柱、腎等損傷。
人體各器官共振頻率分布及某次沖擊礦壓頻率與人體器官對應的關系 
一、概述
        沖擊礦壓對礦工的影響
人體在垂直方向承受的加速度比水平方向的大。
震動加速度使人體撞擊受傷。
人體允許的加速度值 
撞擊力與振動速度降時間關系 
沖擊礦壓對礦工的影響
沖擊礦壓對將造成類似于地震那樣的災害。
日期

地點

震動能量

震級

建筑物破壞數(shù)量

1970.09.30

Bytom

8×109

4.26

427

1981.07.12

Bytom

1×109

3.8

452

1982.06.04

Bytom

9×108

3.77

588

1984.02.18

Ligota-
 kochlowice

2×109

3.95

241

1992.05.05

Bojszowy

2×109

3.95

300

1994.12.09

Kochlowice

3×109

4.04

140

沖擊礦壓對地表建筑物的影響
沖擊礦壓的防治方法
沖擊礦壓的特點
直接將煤巖動力拋向巷道，引起強烈震動，產(chǎn)生強烈聲響，造成巖體的破斷和裂縫擴展 
突發(fā)性。無預兆，過程短暫，持續(xù)時間幾秒到幾十秒，難于準確預報發(fā)生時間、地點和強度
瞬時震動性。像爆炸強烈震動，重型設備被移動，人員被彈起摔倒，震動波及范圍可達幾公里甚至幾十公里，地面有地震感覺
巨大破壞性。大量煤體突然拋出，堵塞巷道，破壞支架；造成慘重的人員傷亡和巨大的生產(chǎn)損失
復雜性。 各種條件和采煤方法均出現(xiàn)過   
沖擊礦壓的影響因素
開采深度 
煤巖的沖擊傾向性
頂板巖層結構的影響
地質構造的影響
開采技術條件的影響   
沖擊礦壓的類型
壓力（煤柱）型
沖擊（頂板或構造）型
沖擊壓力（復合）型
壓力（煤柱）型：煤柱在高應力作用下，聚集的能量突然釋放，造成煤巖體的沖擊破壞。
沖擊（頂板或構造）型：由于煤層頂板厚巖層突然破斷或滑移（或構造應力突然釋放），造成巷道周圍煤巖體的破壞沖擊。
壓力型（煤柱）沖擊礦壓：由于巷道周圍煤體中的壓力由亞穩(wěn)態(tài)增加至極限值，其聚集的能量突然釋放。
煤層沖擊礦壓現(xiàn)象
頂板構造沖擊礦壓現(xiàn)象
沖擊型（頂板構造）沖擊礦壓：由于煤層頂?shù)装搴駧r層突然破斷或位移引發(fā)的，它與震動脈沖地點有關。在某種程度上，構造型沖擊礦壓也可看作為沖擊型。
 沖擊破壞機理
強度理論：井巷和采場周圍產(chǎn)生應力集中，當應力達到煤巖體的強度極限時，煤巖體就會突然發(fā)生破壞，形成沖擊礦壓
剛度理論：礦山結構(礦體)的剛度大于礦山負荷系統(tǒng)(圍巖)的剛度是產(chǎn)生沖擊礦壓的必要條件
能量理論：礦體—圍巖系統(tǒng)在其力學平衡狀態(tài)破壞時所釋放的能量大于所消耗的能量時就發(fā)生沖擊礦壓
沖擊傾向性理論：煤巖介質產(chǎn)生沖擊破壞的固有能力或屬性，是沖擊礦壓發(fā)生的必要條件  
3、放頂煤采煤法
工藝
工藝特點：煤厚4米以上；簡化巷道布置，掘進工程量少；提高采煤工效，降低噸煤成本和生產(chǎn)費用
4、 煤礦生產(chǎn)新技術一、煤礦安全高效開采地質保障技術
1、綜合評價和預測研究
2、三維地震勘探技術
3、探測技術裝備引進和研制
4、煤礦防治水工作

二、煤巷錨桿支護技術的發(fā)展趨勢
1、巷道圍巖的物理力學性質
2、巷道所處的應力環(huán)境
3、巷道支護強度

三、實現(xiàn)安全高效采煤的支撐條件
1、較好的地質、采礦條件
2、較豐富的經(jīng)濟可采儲量
3、匹配的礦井通風、輸送、提升、排水、供電、輔助運輸?shù)认到y(tǒng)
4、足夠的采煤工作面裝備
5、與安全高效快速采煤相適應的回采巷道支護技術（含端頭支護）等
附：國內目前先進采掘裝備（見圖及視頻）
連續(xù)采煤機、掘錨一體機、薄煤層采煤機、端頭超前液壓支架、機載錨桿機、

5、  液壓鉆車機械化作業(yè)線施工工藝
在煤礦生產(chǎn)中，巖石巷道占據(jù)著舉足輕重的位置，井底車場、水平運輸大巷、采區(qū)上下山、各工作面車場等的施工，都要走在前面．一個正常生產(chǎn)的煤礦，每年的巖石巷道工程量至少都要在2000 米以上，因此巖石巷道的單進速度往往成為一個生產(chǎn)煤礦正常生產(chǎn)、銜接、發(fā)展的瓶頸。隨著煤礦機械化程度的不斷提高，巖石巷道的施工設備得到了極大改善，施工工藝得到了極大改進，傳統(tǒng)的風鉆打眼的炮掘方式己逐漸被以液壓鉆車打眼、側卸裝巖機排矸的機械化作業(yè)線施工方式所代替，該作業(yè)線大大提高了巖巷的掘進速度，減輕了職工勞動強度，保障了施工安全，提高了施工效率。 
一、設備參數(shù)及性能(略)
㈠、液壓鉆車的主要參數(shù)及性能
1、液壓鉆車的主要技術特征
2、液壓鉆車的主要結構特點
㈡、側卸裝巖機的主要參數(shù)及性能
1、側卸裝巖機的主要技術特征

二、液壓鉆車機械化作業(yè)線施工工藝
以液壓鉆車為主的機械化作業(yè)線，大致有以下幾種設備配套方式：液壓鉆車打眼、側卸裝巖機配合耙斗裝巖機排矸；液壓鉆車打眼、耙斗裝巖機排矸；液壓鉆車打眼、側卸裝巖機排矸等。
㈠、液壓鉆車打眼、側卸裝巖機配合耙斗裝巖機裝巖的機械化作業(yè)線施工工藝
巖石巷道施工液壓鉆車打眼、側卸裝巖機配合耙斗裝巖機裝巖的機械化作業(yè)線施工工藝是在液壓鉆車打眼、側卸裝巖機排矸的機械化作業(yè)線方式上發(fā)展過來的，主要是因為側卸裝巖機配合液壓鉆車配套的高檔機械化作業(yè)線必須堅持正規(guī)循環(huán)，但在實際生產(chǎn)中，后勤問題十分突出，掘進工作面普遍難于實現(xiàn)定時、足量的礦車供應，再加上設備管理不善，機電故障時有發(fā)生，正規(guī)循環(huán)常被打亂，延誤工時，影響進尺。下面我們以邢臺礦業(yè)集團東龐礦三水平軌道巷施工為例重點講述液壓鉆車打眼、側卸裝巖機配合耙斗裝巖機排殲的設備配套方式及施工工藝。
1、應用地點概況
三水平軌道巷開口于東龐礦二水平北翼采區(qū)，于東龐礦東風井貫通。軌道巷全長1190米，以3‰上山坡度前進。軌道巷部分地段穿過2#煤，大部分位于2#煤頂板，圍巖大多是細砂巖、粉砂巖等，巖石硬度系數(shù)f=4--6。預計巷道要揭露大小斷層3個，最大斷層落差10米。
三水平軌道巷設計斷面面積14.7米2，掘進斷面面積16.0米2，設計斷面如下圖所示。 
正常情況下巷道的支護方式為錨噴支護，拱部自巷中向兩側各45°采用φ22×2400mm大螺距等強螺紋鋼錨桿，配S2360、Z2360樹脂錨固劑各一卷全長錨固，錨固力不低于13t，間排距800×800mm；45°以下及兩幫使用φ16×1800mm A3圓鋼錨桿，錨桿間排距為800×800mm，采用一卷S2850 樹脂藥卷錨固，錨固力不低于5t，最下一排錨桿距巷道底板高度不超過700mm，鉆具直徑φ32mm。巷道頂板鋪菱形金屬網(wǎng)掛H鋼帶梁，兩幫鋪菱形網(wǎng)。噴砼厚120mm，砼標號不低于150#。巷道過斷層、煤層及頂板破碎帶時，為加強支護，對斷層、煤層及頂板破碎帶范圍內加打點錨索，錨索孔深8m，一卷S2360 、三卷Z2360 樹脂藥卷錨固，預應力l3t，錨索間排距為2000×2000mm，錨索要噴漿封閉。
2、液壓鉆車機械化作業(yè)線形式
東龐煤礦在巖石平巷的掘進中，機械化作業(yè)線的設備配套形式為液壓鉆車打眼，側卸裝巖機配合耙斗裝巖機裝巖，蓄電池機車平巷運輸，潮式噴漿作業(yè)。其設備布置如下圖所示。
⑴、鉆眼
采用一臺CTH10-2F液壓鉆車打迎頭炮眼及錨桿眼，施工時，液壓鉆車經(jīng)耙斗裝巖機旁邊的車道進入工作面實現(xiàn)打眼作業(yè)。當?shù)V車供應不足時可使用側卸裝巖機先將矸石倒至耙斗裝巖機繩道位置，清開迎頭，為液壓鉆車打眼創(chuàng)造條件。
⑵、裝藥、放炮
使用液壓鉆車機械化作業(yè)線施工的巷道斷面一般都較大，液壓鉆車打完眼后進行裝藥作業(yè)時，因為巷道較高，人工裝藥比較困難，為此，我們可以使用液壓鉆車的兩個鉆臂搭設工作平臺來進行巷道上部的裝藥工作。 
利用液壓鉆車鉆臂搭設工作臺時，要先將鉆臂調平，在兩鉆臂上放3塊厚70mm 以上寬200mm的完好優(yōu)質松木架板，架板要密排不得留空隙，架板和鉆臂搭接長度不小于300mm，切斷鉆車電源，由液壓鉆車司機看守開關，其他人員方可上工作臺作業(yè)。在工作臺裝巷道上部炮時，雷管腳線要扭結在一起并懸空，嚴禁同鉆臂接觸；在工作臺工作完畢后，等全部人員都從工作臺上下來，并經(jīng)班長檢查無誤后方可給液壓鉆車送電開動液壓鉆車。
裝藥工作完成后，退出液壓鉆車和側卸裝巖機進行放炮作業(yè)。液壓鉆車、側卸裝巖機停放在距迎頭至少20米以外的安全地點，側卸裝巖機要放在液壓鉆車前面，舉起鏟頭，并切斷電源。 
⑶、裝巖
采用一臺ZC-6型側卸裝巖機配合一臺DYP-30型耙斗裝巖機進行裝巖作業(yè)。側卸裝巖機經(jīng)車道進入迎頭倒矸，耙斗裝巖機在后部裝巖。使用該設備配套方式，側卸裝巖機能夠連續(xù)地倒矸，而且只需要將迎頭矸石倒到耙斗裝巖機定向裝載區(qū)間內，縮短了側卸裝巖機的行程，使得盡快地把迎頭矸石倒出來，液壓鉆車能夠及早地開到迎頭打下一循環(huán)炮眼。而在迎頭液壓鉆車打眼時，側卸裝巖機配合耙斗裝巖機還可以繼續(xù)進行液壓鉆車后側的裝巖作業(yè)，實現(xiàn)打眼與裝巖平行作業(yè)。 
⑷、運輸
矸石車由蓄電池機車運至-480 北翼運輸大巷，然后由架線式電機車拉到副井底升井。施工用料采用1.5t固定礦車由架線機車運至三水平軌道巷開口位置，由蓄電池機車運至工作面。
⑸、支護
在正常地質條件下，采用錨噴支護，錨桿為φ22×2400mm大螺距等強螺紋鋼錨桿和φ16×1800mm A3圓鋼錨桿兩種，采用樹脂藥卷錨固，錨桿間排距為800×800mm。錨桿眼可根據(jù)井下客觀情況使用液壓鉆車打眼，也可使用錨桿鉆機打眼。噴漿使用一臺JP-Ⅱ型攪拌機拌料，PZ-5B型潮噴機進行噴射作業(yè)，噴漿厚度為120mm，噴射混凝土標號不低于150#。在特殊地質條件下，可加打點錨索或順巷槽鋼錨索加強支護，或者使用金屬桁架與錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護。
⑹、其它方面
采用壓入式通風方式。激光指向儀定向并控制巷道坡度，瓦斯監(jiān)測設備監(jiān)測巷道瓦斯含量。
主要設備配備如下表所示。
4、爆破技術
為了保證巷道施工質量，降低材料消耗，同時降低爆破對圍巖的沖擊力，巷道施工采用光面爆破技術，爆破方式為直眼掏槽，單段空氣柱裝藥結構，反向裝藥，全斷面一次起爆。
爆破圖表如下所示。
5、施工組織
㈠、循環(huán)作業(yè)方式
采用“四六”作業(yè)制，“三掘錨一噴漿”，掘進班進尺1.3 —1.5米，正常情況下，日進尺3.9—4.5米。遇見斷層、煤層等頂板破碎情況，可采用縮小空頂距形式，一個班一個正常循環(huán)，循環(huán)進尺0.8—1.0米，日進尺3.2—4.0米。
在每一個正規(guī)循環(huán)中，努力實現(xiàn)平行作業(yè)，即利用側卸裝巖機倒矸，使得液壓鉆車盡早開到迎頭，實現(xiàn)打眼與裝巖平行作業(yè)；打水溝可穿插在打迎頭炮眼及裝巖作業(yè)時進行。同時，噴漿班也可利用噴漿及清理時間打水溝或裝巖。 
正規(guī)循環(huán)圖表如下表所示。
⑵、人員配備情況：
從人員安排上，要實現(xiàn)一職多能：如液壓鉆車司機還要負責駕駛側卸裝巖機及兩機的維護與保養(yǎng)，而且是維護、保養(yǎng)小組成員；耙斗裝巖機司機也是錨桿鉆機司機、絞車司機等。每班設安全班長，安全班長由有經(jīng)驗的老工人擔任，負責本班的安全工作和質量驗收工作，在工作中，要積極做好敲幫問頂工作，檢查規(guī)程、措施的落實情況。生產(chǎn)班長負責進尺、工程量及文明生產(chǎn)驗收等工作。
人員配備如下頁表所示。
㈡、其它方式的機械化作業(yè)線施工工藝
1、液壓鉆車打眼、耙斗裝巖機排矸方式
該方式是傳統(tǒng)的氣腿鑿巖機打眼、耙斗裝巖機排矸方式的進化。使用該作業(yè)方式，可實現(xiàn)較高的生產(chǎn)率，特別是P120B 大型耙斗裝巖機的使用，為生產(chǎn)率的提高打下了可靠的基礎。同時，耙斗裝巖機的可靠性之高，故障率之少，售價之低，也使該作業(yè)方式還具有了較高的可靠性和較強的價格競爭力。但該作業(yè)方式的不足也顯而易見，液壓鉆車要通過耙斗裝巖機繩道才能進入工作面打眼，因此耙斗裝巖機必須清開迎頭后，清理出一條較為平整的繩道，還要人工清理完耙斗裝巖機旁的浮矸，液壓鉆車方可進入工作面，人工勞動強度較高。同時，后路空車皮供應不及時，繩道清不出時，只能使用備用的氣腿鑿巖機打眼，容易影響正規(guī)循環(huán)，增大工人勞動強度。 
2、液壓鉆車打眼、側卸裝巖機排矸方式
側卸裝巖機是較新型的裝載機種，它從一產(chǎn)生就與機械化快速施工聯(lián)系在一起，它機動靈活，全斷面裝巖，不留死角，同時可以向一列礦車裝載。該作業(yè)方式，機械化程度較高，大大降低了職工的勞動強度，縮短了勞動時間，提高了勞動生產(chǎn)率，同時又提供了較好的作業(yè)環(huán)境，實現(xiàn)了文明施工。操作司機在永久支護巷道施工，也保證了施工的安全。但該作業(yè)線機械化程度高，必須采取科學的管理，操作司機必須要有較高的操作技能和維修保養(yǎng)技術，各種配件供應必須齊全，側卸裝巖機行走距離較長，后路礦車供應還必須及時，否則必定影響正規(guī)循環(huán)，減少進尺。 
㈢、巖石斜巷施工中的機械化作業(yè)線施工工藝
使用以液壓鉆車為首的機械化作業(yè)線在礦井的水平巷道施工中較為常見，但在巖石斜巷施工中使用液壓鉆車機械化作業(yè)線在國內還很少有。為了提高巖石斜巷的掘進速度，邢臺礦業(yè)集團東龐礦在1995年對液壓鉆車機械化作業(yè)線在15°以下巖石斜巷施工中的應用進行了大膽嘗試，積累了一些經(jīng)驗，總結了一些特殊的施工工藝。
東龐礦施工的兩條巖石斜巷一條是15°上山，一條是12°下山，地質條件較為復雜，為了保證機械化作業(yè)線的進行，他們制定了相應的設備配套方式的施工工藝。 
1、設備配套方式
⑴、下山掘進的機械化作業(yè)線設備配套形式基本沿用巖石平巷液壓鉆車機械化作業(yè)線設備配套形式，運輸方式為小絞車斜巷運輸，并增加了一些輔助的安全設施。
⑵、考慮到側卸裝巖機沒有斷電自鎖裝置，上山裝巖容易傾斜及下滑，停放時受沖擊力也容易下滑等特點，在15°上山掘進中舍棄了側卸裝巖機，其設備配套形式為液壓鉆車打眼，耙斗裝巖機裝巖，小絞車運輸，潮式噴漿作業(yè)的方式。
2、施工工藝
⑴、鉆眼
采用一臺CTH10-2F液壓鉆車打迎頭炮眼及錨桿眼。
在下山施工時，液壓鉆車經(jīng)耙斗裝巖機旁邊的車道進入工作面實現(xiàn)打眼作業(yè)。
在上山施工時，液壓鉆車要由耙斗裝巖機裝巖繩道進入工作面實現(xiàn)打眼作業(yè)。
⑵、裝巖
下山施工采用一臺ZC-2型側卸裝巖機配合一臺DYP-30型耙斗裝巖機進行裝巖作業(yè)。側卸裝巖機經(jīng)車道進入迎頭倒矸，耙斗裝巖機在后部裝巖。
15°上山施工采用人工配合耙斗裝巖機進行裝巖作業(yè)。
⑶、運輸
斜巷采用一臺JD-40型調度絞車提升，每次提升2 個1.5t固定礦車進行排矸。坡頭矸石重車由蓄電池機車運至上部車場，然后由架線式電機車拉到副井底升井。施工用料采用1.5t固定礦車由架線機車運至上部車場，由絞車運至工作面。
⑷、支護與其它方面和巖石平巷基本相同。
3、爆破技術
為了保證巷道施工質量，降低材料消耗，同時降低爆破對圍巖的沖擊力，巷道施工采用光面爆破技術。
⑴、12°下山光爆技術
在12°下山巷道施工中，采用的爆破方式為直眼掏槽，單段空氣柱裝藥結構，反向裝藥，全斷面一次起爆形式。
⑵、15°上山光爆技術
上山施工時，為了減少放炮時對液壓鉆車的沖擊力，采用了分次定向爆破技術，即第一次先爆破液壓鉆車另一側巷道斷面，從而為第二次起爆產(chǎn)生第二個自由面，使第二次放炮時對液壓鉆車的正面沖擊力大為減小，有效地防止了液壓鉆車因放炮沖擊造成的下滑現(xiàn)象。
4、設備改進及特殊工藝
⑴、液壓鉆車運行系統(tǒng)的改造
施工12°下山巷道時，液壓鉆車進入迎頭打完眼后，因其后退能力較小，難以退回原停放位置，可使用一臺慢速絞車做為牽引動力，配合液壓鉆車退車。絞車的固定位置在距迎頭不超過60 米的液壓鉆車車道一側。
15°上山施工時，因為局部巷道不符合設計要求，造成液壓鉆車難以自行進入工作面，可以利用提升用的調度絞車做輔助牽引，配合液壓鉆車前進。
⑵、改進耙斗裝巖機的固定方式
按照掘進操作規(guī)程規(guī)定，斜巷固定耙斗裝巖機必須上好支撐腿、卡子和斜撐點柱，導向滑輪采用斜撐點柱固定。這樣的固定方式必然造成職工活動空間的減小和液壓鉆車、側卸裝巖機的運行不便。因此，我們可以在巷道底板軌道中心打8根地錨，用其中4 根地錨固定耙斗裝巖機底盤，另4 根固定導向滑輪，從而取消斜撐點柱；在耙斗裝巖機尾部巷頂安裝2 根錨桿，通過鋼絲繩拉住耙斗裝巖機尾部，起到了固定耙斗裝巖機的作用，從而取消支撐腿。 
⑶、液壓鉆車及側卸裝巖機在斜巷的停放
液壓鉆車和側卸裝巖機在斜巷停放時，應放在耙斗裝巖機另一側，耙斗裝巖機后方。液壓鉆車和側卸裝巖機停放后必須停電。停放液壓鉆車及側卸裝巖機時，為了防止液壓鉆車及側卸裝巖機下滑，在巷道內液壓鉆車側巷幫上安設全長錨固錨桿，通過鋼絲繩套拉住液壓鉆車和側卸裝巖機。
⑷、在下山施工中，由于液壓鉆車打眼時的用水量較大，迎頭容易積水，因此下山施工必須采取排水措施。 
三、液壓鉆車、側卸裝巖機使用注意事項和故障處理
㈠、液壓鉆車使用注意事項和故障處理
1、液壓鉆車工作中的注意事項：
⑴、鉆車進入鑿巖工作時，首先應放下支腿，將機身前部稍抬起與地面支撐牢固，使機器處于穩(wěn)定狀態(tài)，方可鑿巖。因地面不平整或有凹坑而使鉆車支撐不穩(wěn)定時，需用石塊墊地支穩(wěn)。
⑵、鉆車工作中必須根據(jù)鑿巖情況，選擇適當?shù)耐七M速度，一般情況下，可調至2.5—5米/分。
⑶、調整鉆臂、推進器各油缸，對準鑿巖眼位，必須先旋轉后沖擊。
⑷、在鑿巖中注意，油霧器滴油是否正常，一般情況下可調整到6—10滴/分，太大或太小可旋動調節(jié)螺絲進行調節(jié)。
⑸、鑿巖時，注意水壓力是否正常，一旦發(fā)現(xiàn)堵眼，應立即停止工作通釬。
⑹、鑿巖時若發(fā)現(xiàn)從冷卻器中流出的冷卻水燙手(＞50℃)，則應加大冷卻水流量。
⑺、鑿巖中檢查鋼絲繩松緊是否恰當，鋼絲繩的松緊可用緩沖裝置的松緊調節(jié)器調整，調整范圍是使鑿巖機托架后部與推進器尾部的距離為330m—350mm，而絕不能低于330mm。 
⑻、觀察附加油箱上壓力表數(shù)值，超過規(guī)定值時應更換濾芯。
⑼、觀察沖擊回路中的精濾油器發(fā)訊裝置推桿，當突出其平面，說明濾油器被堵，應更換濾芯。
⑽、觀察液壓回路中有無漏油，各液壓元件有無異常，發(fā)現(xiàn)問題應立即停機檢查。
2、液壓鉆車的保養(yǎng)與維修
⑴、鉆臂、推進器上各運動部分均需定期潤滑：
軟管卷筒、推進器導軌表面需要每天潤滑；
每50小時潤滑的部位有：推進器定向油缸的轉軸、俯仰油缸兩端鉸接的轉軸、鉆臂與推進器擺動架鉸接的轉軸、鉆臂前軸承、鉆臂蝸輪減速箱、鉆臂升降油缸、擺臂缸轉軸。
⑵、車架、履帶、減速箱、支腿部件的定期檢查及潤滑：
每班需給油霧器加滿油；
每10小時對機器進行一次總檢查，看其是否漏油、損壞及有無零部件失落，察看附加油箱油位；
應定期用高壓水沖洗履帶張緊彈簧和導向輪，避免履帶損壞，并經(jīng)常檢查履帶張緊程度；
每周對導向輪、支重輪和導向輪、鏈輪轉動軸部分及支腿轉動部分加油潤滑；
每100小時對空壓機檢查油位，及時加注機油；
每工作300小時，將減速箱內油抽干，并重新注滿油；
每1000小時，將行走制動器內油抽干，并重新注滿油；
每1000 小時，將冷卻器拆出并進行清洗。
⑶、液壓鑿巖機、液壓馬達、液壓泵和各種閥件均不允許在并下拆修，若有故障，應整臺更換。
⑷、對各液壓回路的壓力應經(jīng)常進行檢查，未達到額定壓力的可將調壓閥調至額定工作壓力。
3、液壓鉆車可能出現(xiàn)的故障及其排除方法
⑴、鉆車照明燈亮，但電機開不動，可能是油溫繼電器或油位繼電器斷電，從附加油箱觀察孔看進去，若看不到油面，則是油面太低，需立即通過手搖泵加油；有時看上去油面尚看得見，但在行走中，因路面不平，鉆車傾斜時可能造成油位繼電器斷電，所以仍需加油。若油面符合要求，而油溫太高則需采取冷卻措施。 
⑵、鉆車起動后，但系統(tǒng)中沒有壓力和流量，各運動部分不會動作，則可能是油箱中的油夾有氣，請打開車架平面上的放氣螺塞或四聯(lián)泵、二聯(lián)泵的放氣螺塞，聽到有吱吱的放氣聲，待油快溢出時即可旋好放氣螺塞。
⑶、若推進器的推進裝置只能退回不能推進，則可能是將調速閥關閉了，請將調速閥調到需要的推進速度的位置，即可進行推進。
⑷、推進裝置的鋼絲繩在退釬時有可能脫槽，請停機將鑿巖機拆除檢查，若是鋼絲繩在繩卡處脫開，請用繩卡將鋼絲繩裝入鑿巖機托架上，并安裝調整好。若是在動滑輪處脫槽請按規(guī)定安裝調整好。
⑸、支臂油缸、支腿油缸均安裝有雙向液壓鎖，若大臂閥突然下落或支腿支不住，請調換成組的雙向液壓鎖，有可能是雙向液壓鎖閥芯斷裂。
⑹、當鑿巖機在鑿巖過程中，補償油缸有后退現(xiàn)象，其頂尖頂不住巖石，請將管路中的液控單向閥成組換一只，有可能是單向閥中的鋼球磨損變形或節(jié)流口被臟物所堵。
⑺、堵釬頻繁，可能是水壓或流量不夠，請加大水的壓力和流量。
⑻、斷釬較多，是因為在鑿巖過程中眼位不正，或各油缸不穩(wěn)定或補償油缸未頂住巖石等，請適當調整眼位，并檢查各油缸有否泄漏，或系統(tǒng)中單向閥、雙向閥有否泄漏。
⑼、履帶過松，鏈輪會使履帶跳動，會產(chǎn)生較大沖擊聲，此時應將履帶調整到所要求的松緊程度。
⑽、履帶損壞需要拆卸更新時，可把履帶轉動到主銷到達前方的一個適當位置，將主銷內兩個錐塞敲出，進行更換。
㈡、側卸裝巖機使用注意事項、保養(yǎng)維護和故障處理
1、側卸裝巖機工作中的注意事項：
⑴、側卸裝巖機司機開機前要檢查各部件有無松動、損壞；電纜有無破損；油箱的液面是否符合要求；照明是否良好；發(fā)現(xiàn)問題及時處理，否則不準開機。
⑵、接通電源，操作油泵運轉，進行試車，油泵的壓力不準無故隨便調整。
⑶、裝巖時應先將裝巖機運行范圍的巷道清理干凈，不準跨越大于200mm的障礙物。 
⑷、裝巖時，必須有專人監(jiān)護電纜，人員要位于側卸裝巖機5m以外，帶上口哨，發(fā)現(xiàn)問題立即發(fā)出停機信號。
⑸、正確操作機器行走，熟練掌握裝巖、卸載，作到三準確、四注意、五嚴禁、六不裝。
   三準確：鏟頭落地要準、退車卸載要準(必須盡量降低高度)、鏟頭轉頭油缸的動作要準。
   四注意：注意周圍人員、注意不碰撞支架、注意機器不壓電纜、注意未爆火藥雷管。
   五嚴禁：嚴禁在不停機并不墊枕的情況下在鏟頭下面維修機器；嚴禁在無礦車時，用側卸裝巖機頻繁倒巖；嚴禁用鏟頭挖水溝；嚴禁將鏟頭側立后從事推鏟作業(yè)；嚴禁用鏟頭沖撞未爆破的大塊矸石。
   六不裝：大于400mm的矸石不裝、機器帶病不裝、卸載距離大于15m不裝、照明無效不裝、無人監(jiān)護電纜不裝、頂幫及支護不安全未處理不裝。
⑹、允許用側卸裝巖機輔助完成其它工序的施工作業(yè)，發(fā)揮一機多能的功效。
⑺、裝巖完畢后，退出距工作面20m以外，要將鏟頭升起掩護好照明燈，切斷電源，將主令開關操作桿打到停止位置，并用保險鎖住，盤好電纜，保護好下部支承油缸，放炮后應將鏟頭落地。
⑻、要及時檢查機器各部件，清除機器上的雜物，加注潤滑油和液壓油。
2、側卸裝巖機的保養(yǎng)與維修
⑴、履帶的正確維護
在施工中要經(jīng)常檢查和調整履帶的松緊度，履帶在托鏈輪與引導輪之間的下垂量約為15--25mm為宜。
履帶主銷與鏈軌節(jié)孔之間在現(xiàn)場裝配時要確保鏈節(jié)密封圈等的正確安裝，裝好履帶后在主銷中加注潤滑油。
及時鋪軌減少卸載距離，嚴格控制裝載一列礦車的數(shù)量，及時排盡工作面積水，每班作業(yè)后用水沖洗或用大錘震落履帶中的塊狀堆積物，擰緊履帶板固定螺栓，以延長履帶使用壽命。 
⑵、電氣系統(tǒng)的維護
使用符合規(guī)定的電纜，最好將電纜懸掛，盡量不使電纜的移動部分在巷道底板上往返拖拉。
檢查防爆箱、電機接線盒上的螺栓、防爆箱內的連接件和電纜出口有否松動。
檢查防爆箱內是否進水，擦凈電纜外皮上的油污。
下井前各防爆面和全部防爆按鈕盒內皆應涂凡士林油。
⑶、液壓裝置的維護：
及時調整系統(tǒng)的工作壓力，加注液壓油。
油缸活塞桿的踱鉻部分、多路換向閥和油泵表面應經(jīng)常擦拭，保持干凈。
不到萬不得已，不要在井下拆卸多路閥和更換油缸密封件。拆開油管油缸各處接頭，都要立即用干凈塞子塞牢。 
⑷、行走減速箱的維護：
為保證減速箱內各零部件充分潤滑，油面高度以大齒輪浸入油池深度達半徑1/3—1/2為佳，每運轉半年換油一次。
⑸、制動機構的維護：
在開機前，一是要檢查閘帶制動系統(tǒng)是否靈活復位，二是要經(jīng)常檢查一下閘帶的制動間隙是否符合要求，如果不符合要求，則要通過螺紋進行調節(jié)。
3、側卸裝巖機可能出現(xiàn)的故障及其排除方法
⑴、油泵電機不能起動
原因：
①、油泵電機接觸線圈KM不能自保，輔助觸頭掛鉤脫落。          
②、熱繼電器F1常閉接點013--014不通，或跳開后沒有復位。      
③、KM線圈不通。
處理方法：
①、檢查KM 接觸器，重新將輔助觸頭掛好復位。
②、檢修F1 接點。
③、更換線包。 
⑵、側卸裝巖機不前進也不后退
原因：①、油泵電機接觸器KM常開輔助觸頭206--205不閉合。②、腳踏行程開關SAR、SAL全部頂開，沒有復位。③、主令開關SBF、SBB的003號線脫落。④、熱繼電器常閉接點沒有復位。⑤、導線保護開關FA3跳閘。
處理方法：
①、檢修油泵接觸器KM 開接點206--205。
②、清理腳閘系統(tǒng)，使其頂桿能自動復位，檢修腳踏開關的按鈕，在按鈕桿和防爆面上，涂上少量潤滑油將003號線擰緊。
③、檢查控制線路有無破損、短路。
⑶、側卸裝巖機只前進不后退
原因：
①、真空接觸器KMF1、KMF2的常閉輔助觸頭均不通。
②、主令開關損壞，003--020線不通或脫落。
③、中間繼電器KAB 、KAB2前部接線020--021和020--023不通。
處理方法：
①、檢修KMF1、KMF2常閉觸頭，即主要檢查前進接觸器的輔助觸頭。
②、檢修主令開關和003--020號的接線。
③、檢修中間繼電器有關接線和常開、常閉觸頭。
⑷、側卸裝巖機只后退不前進
原因：
①、真空接觸器KMB1、KMB2常閉觸頭均不導通．
②、主令開關損壞，003--015不通。
③、中間繼電器KAF1、KAF2前部接線015--016和015--018不通。
處理方法：
①、檢修KMB1、KMB2常閉接頭，即主要檢查后退接觸器的輔助觸頭。
②、檢查主令開關和003--015接線。
③、檢修中間繼電器有關接線和常開常閉觸頭。 
⑸、機器行走時自動轉向(兩臺電機有一臺不工作)
原因：
①、腳踏開關SR、SAL中有一只不能復位。
②、轉向一側的真空接觸器不工作，同一側另一臺真空接觸器中的常閉觸頭不導通。
③、一側的中間繼電器出現(xiàn)故障。
處理方法：
①、清理腳踏開關，檢修行程開關，開關中的按鈕桿和各活動部分涂上潤滑油脂。
②、檢修有關真空接觸器的常閉輔助觸頭，必要時更換觸頭。
③、檢修中間繼電器，檢修時，注意擰緊連接螺栓，各活動部位涂少量的潤滑脂。 
⑹、行走電機不工作
原因：
①、供電質量差，工作時電網(wǎng)進口處的電壓過低，電機無力、堵轉。
②、更換電機時，接線錯誤，電機燒毀。
③、阻容保護元件損壞或焊點脫落。
④、司機操作不當，頻繁起動，長期堵轉，運行電機嚴重過載燒毀。
⑤、電機單相運轉，供電缺相或接觸器缺相。
⑥、行走電機接線柱下部的引線脫焊。
處理方法：
①、工作時，電機的工作電壓額定值為380V時不能低于350V，單機作業(yè)時的供電變壓器容量不小于150KV，電源供電電纜線徑應足夠大。
②、380V時，電機采用“△”接法，660V時電機采用“Y”接法。
③、檢查電機的阻容保護，電阻、電容有無損壞、擊穿，線頭有無脫焊。
④、非司機不得操作，避免電機頻繁起動和堵轉。
⑤、檢查電源是否缺相，接觸器的真空管是否損壞，測量真空接觸器三相的開距是否相同。
⑥、擰緊各連接螺栓，將接線柱下部的引線重新焊好、焊牢。  
⑺、真空接觸器不動作
原因：
①、無127V控制電壓。
②、吸合線圈不通或燒毀。
③、輔助接點中的CK觸頭不通。
④、整流部分元件損壞。
處理方法：
①、檢修127V 供電線路．
②、檢查線圈進出端是否脫落并擰緊。
③、檢修輔助觸頭CK或更換輔助觸頭的元件。
④、檢查輔助線路板是否有電壓輸出后更換輔助線路板。 
⑻、真空接觸器吸合不上、抖動
原因：
①、控制回路電壓過低。②、最上邊的一組常閉觸頭中的CK接觸不良。③、接觸器活動部位被卡死，有螺絲等異物落入銜鐵中。④、連接線圈的線頭接觸不良。⑤、輔助線路板上的電阻燒毀。⑥、壓板下面的大彈簧移位卡死。
處理方法：
①、檢查127V回路，電壓不得低于95V。
②、檢修常閉輔助觸頭CK。
③、清除異物，活動部位涂上少量潤滑脂。
④、擰緊連接線圈線頭的螺絲，并涂少量潤滑脂。
⑤、檢修、更換輔助線路板。
⑥、重新調整大彈簧的位置，使其復位。 
⑼、真空管損壞（嚴重故障）
原因：
①、觸頭燒毀，接觸電阻顯著增大。
②、真空管漏氣。
③、動觸頭導向桿憋勁卡死。
④、管端導向套脫落。
處理方法：
①、更換真空管，重新調整開距，擰緊螺母。
②、同上。
③、調整已卡死的動觸頭，加少量潤滑脂，重新調整三相同步。
④、重新上好導向套。
（1）傳統(tǒng)的上山掘進巷道施工方法：利用YT-23鑿巖機進行鉆眼爆破，爆破后的矸石經(jīng)耙裝機耙入礦車內由絞車進行運矸.
（2）用傳統(tǒng)的耙裝機后跟絞車進行出矸施工，需要在3度上山下部平車場安裝兩部75KW絞車，采取倒拉牛的方式配合1T礦車運輸，一次最多拉3個重車，這種提升方式有兩大缺點1、 提升能力比較低，并且隨著提升距離的增加會顯現(xiàn)更加明顯，無法滿足快速掘進的要求；2、斜巷串車提升安全系數(shù)低。利用傳統(tǒng)的絞車出矸模式月進尺最多為80米左右。如何解決出矸速度慢的難題，提高巖巷掘進單進水平，圓滿完成礦下達的生產(chǎn)任務，這一問題迫切需要解決。
現(xiàn)狀調查

巖巷快速掘進排矸系統(tǒng)
          針對傳統(tǒng)的利用絞車出矸模式速度慢、制約著掘進速度的缺點，掘進一隊技術小組在礦領導的大力支持下，通過積極鉆研、大膽探索對原有的運輸系統(tǒng)進行改造，具體活動目標如下：
1、在下口平巷內施工一個矸石倉，用來儲存至少一個生產(chǎn)班的矸 石量。
2、在下口安裝一臺P90B型耙裝機，用來耙裝矸石倉內的矸石。
3、在斜巷內安裝一部SJ-80皮帶，用來運輸迎頭的矸石進入矸石倉。   
4、安裝一部JWB-3.2/0.86無極繩絞車，用來運輸物料及配合礦車出矸。
5、加工一臺轉載車，迎頭矸石由耙裝機通過轉載車進入皮帶。
6、安裝一部JH-14回柱機進行上口耙裝機及皮帶機尾的前移。
確定目標

因果分析圖

從上面的因果分析圖中分析得出，10個原因是影響因素。我們對原因逐條進行確認，找出影響操作效果的主要影響因素。
這十大因素分別為：
1、設備參數(shù)不合理
2、光爆效果差
3、新上崗人員增加
4、操作制度管理不到位
5、新設備操作不熟練
6、皮帶跑偏
7、設備故障
8、技術水平低
9、迎頭產(chǎn)生大塊矸石
10、轉載車流量不暢
原因分析

序
號	因素　名稱	確定方法	確認情況	是否
要因	參加人員
1	技術水平低	調查分析	通過對皮帶司機、電瓶車司機、耙裝機司機、無極繩絞車司機現(xiàn)場考核，經(jīng)過檢查確認技術水平低是要因	是	李民海
劉田田

2	新上崗人員
增加	現(xiàn)場調查	系統(tǒng)主要流程除皮帶和無極繩絞車是新上崗使用外，其它都是熟悉設備故不是要因	否	甄宗敬
李慶華
3	操作制度管
理不到位	調查分析	通過對現(xiàn)場抽查、考核，發(fā)現(xiàn)非要因	否	李民海
李慶華
4	設備參數(shù)不
合理	現(xiàn)場調查	通過查看設備檢修記錄和現(xiàn)場各崗位操作去過程監(jiān)督、控制，確定非要因	否	劉田田
甄宗敬
5	光爆效果差	現(xiàn)場調查	通過對現(xiàn)場爆破效果的過程控制，發(fā)現(xiàn)變化輻度較大，爆破效果不好，是要因	是	劉田田
李慶華
6	新設備掌握
不熟練	調查分析	通過對現(xiàn)場新設備崗位司機調查了解和現(xiàn)場考核，確定非要因	否	李民海
張玉寬
7	皮帶運轉
不正常	現(xiàn)場調查	通過對現(xiàn)場皮帶拉矸石是的過程分析和現(xiàn)場處理問題記錄，確定是要因	是	甄宗敬
劉田田
8	設備故障	調查分析	通過對設備檢查記錄和事故率分析報告，確定非要因	否	劉田田
李慶華
要因確認

要因確認

9	轉載車、皮帶流量不暢	現(xiàn)場調查	通過對崗位生產(chǎn)情況，出矸數(shù)據(jù)調查分析，發(fā)現(xiàn)是要因
	是	李民海
甄宗敬
10	迎頭產(chǎn)生大塊矸石	調查分析	通過對崗位生產(chǎn)情況，確定是要因	是	劉田田
李慶華
由上表我們分析可以確定主要原因是：
1.皮帶司機、無極繩絞車司機等操作工技術水平低
2.光爆效果差
3.皮帶運轉不正常
4.轉載車、皮帶流量不暢
5.迎頭產(chǎn)生大塊矸石
制定
         為確保對新-650水平東皮帶大巷斜巷段運輸系統(tǒng)的順利改造成功，我們組織了各專業(yè)技術力量，跨區(qū)隊調用了安裝工及機電工多名，從矸石倉施工到皮帶的安裝，無極繩絞車的安裝，轉載車的改造等做了大量的工作，順利的完成了新運輸系統(tǒng)的安裝。新的運輸系統(tǒng)運轉正常，取得了良好的出矸效果。
制定對策

現(xiàn)場實施
      經(jīng)過現(xiàn)場調試，新的運輸系統(tǒng)運轉正常，出矸速度效果明顯，但也有些小問題需要解決：
第一、增加了設備，加大了設備的維護量，增加了一定的勞動強度。
第二、皮帶機尾的落矸點，與轉載車的高度要嚴格控制，控制不當，很容易造成出矸不暢的現(xiàn)象。
第三、矸石塊度大時，容易造成皮帶跑偏。
第四、矸石倉內出矸時，人員嚴禁靠近矸石倉，以免在出矸的過程中鋼絲繩和彈出的矸石傷人。
     
現(xiàn)場實施

運輸系統(tǒng)平面示意圖 
運輸系統(tǒng)剖面示意圖
現(xiàn)場使用效果
     經(jīng)過安裝調試，新的出矸系統(tǒng)運轉可靠，現(xiàn)場使用效果良好：
第一、利用皮帶、矸石倉出矸，大大提高了出矸的效率。就以下口距迎頭400米為例：耙迎頭時間和原來一樣，現(xiàn)在出矸3分鐘/車左右，用絞車出矸13分鐘/車左右（松拉絞車10分鐘/次），隨著距離的增加，生產(chǎn)效率將明顯提高 。
第二、新運輸系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的使用絞車出矸模式，克服了使用絞車出矸系統(tǒng)速度慢，出矸系統(tǒng)不連續(xù)造成矸石大量堆積迎頭的缺點，同時減少了斜巷運輸事故的發(fā)生率 。
第三、此系統(tǒng)安全可靠，操作簡便，適宜在小坡度上山掘進中推廣應用。 
第四、通過本次活動提高了工人的技術素質，同時增強了全員的質量管理意識。

現(xiàn)場使用效果

為確保安全生產(chǎn)，我們采取了如下鞏固措施：
1、完善了皮帶五大保護，底皮帶增設了立輥防止皮帶跑偏。
2、采用鋼筋網(wǎng)加工成防護罩對機尾滾筒和機頭進行防護。
3、機尾防護罩板采用活動式，操作便捷，收放靈活。
4、增設了矸石倉防鋼絲繩出倉的保護設施和電纜防護罩。
5、提高光面爆破效果，減少超挖量，按照爆破圖表要求打眼裝          藥，降低大塊的產(chǎn)生率。
6、加強對皮帶維護工的技能培訓，確保皮帶的維護質量。
7、將本次活動作書面總結，為今后技術小組活動提供參考
8、每季度開展一次技術培訓工作，鞏固職工技術水平。
9、堅持改革創(chuàng)新活動，增強職工小改小革意識

鞏固措施

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