趙曉磊 馮國海
(淮北礦業集團公司 安徽 宿州 234116)
EBZ-200H巖巷掘進機機械化作業線由于機械化程度高,掘進速度快,施工效率高等優點,在礦井開拓延深中發揮越來越重要的作用。桃園礦從2008年7月18日至10月底,首次在北八皮帶大巷里段使用由沈陽三一重工生產的EBZ-200H型懸臂式掘進機施工;第二次從2010年5月1日開始在北八后運皮帶大巷施工。
1)地質條件:北八皮帶大巷設計層位在10煤層和太灰之間,上距10煤層底板法距約20~30m,下距太灰法距約30~40m。地質賦存情況不穩定,巷道一直處于砂泥巖互層中,巖石硬度系數f在6~8之間,局部砂巖厚度 0.8~1.5m,f>12。
2)巷道主要技術參數
巷道設計斷面:寬×高=4600×3800mm,掘進斷面17m2,巷道采用半圓拱錨網噴支護,一次支護使用GM22/2400mm-490錨桿,株排距1000×1000mm。
1)綜掘設備配置 破巖設備:EBZ-200H型懸臂式巖石掘進機1臺;支護設備:MQT-120錨桿鉆機;裝載設備:SD-14/6B梭車2臺,每臺梭車容積14立方米(2008年綜掘施工時,采用矸石倉配扒矸機);運輸設備:STJ-800皮帶機,1噸礦車;除塵設備:SWS濕式除塵機1臺。
2)工藝流程:工作制度是“三八”制,夜班、早班進尺,中班補強、噴漿。截割流程為:綜掘機切割時,先切割下半部的1/3斷面,此時切割與出貨同步進行;然后切割上半部的2/3斷面,此切割工藝期間不出貨,貨落下作為打頂錨桿的基礎臺階,待上部圓弧切割好后,進行支護頂部錨桿,最后出貨,幫錨桿滯后支護與迎頭切割同步進行。截割循環進度是2米,即截割到2m位置時打護頂錨桿5根,然后再進行下一個循環。
該機自2008年7月25日開始試運行至10月31日止,共計掘進巷道 295m,平均日進 2.98m,其中最高日進 5.8m,最高班進 3.2m;2010年5月1日至6月20日,綜掘進尺176米。具體進尺見表1。

表1 掘進機掘進進尺統計表
1)現北八皮帶大巷3‰下坡施工,水的管理難度大,巷道質量標準化創建難度大。
2)截割的原則是先下后上,先軟后硬,軟巖快割,硬巖慢割。由于掘進機操作手操作不熟練,這些原則不能很好把握,影響截齒的使用壽命和截割速度。
3)EBZ-200H型巖石掘進機功率小,不適合截割硬巖,巖石硬度系數超過掘進機最大截割巖石硬度系數時,只有采取先放炮震動后切割的施工順序,進尺受到較大影響。
4)支護時間過長影響施工進度。巷道支護參數設計為錨噴支護形式。在現有的施工工具條件下,支護所用的時間占循環作業時間的60%以上,支護時間過長影響掘進機開機率,影響單進水平。
5)外部系統不完善影響進度。掘進機外部系統如供電、供水、壓風、通風、后路運輸、車皮供應等每一個環節出現問題均可能導致掘進機停機。
6)截齒消耗量大。2008年綜掘進尺295米,消耗截齒818個,平均每米損耗2.8個。2010年5月至6月20日,消耗截齒1215個,平均每米消耗6.9個。
7)巷道每米綜合成本比炮掘高的多,北八大巷炮掘每米綜合成本6496.95 元/m,綜掘每米綜合成本 12785.47 元/m。
建議:(1)EBZ-200H型巖石掘進機用在7131機巷,北八皮帶大巷使用315H型大功率巖石掘進機,請集團公司能盡快給我礦一臺315H巖巷掘進機;(2)必須配套解決鉆支排一體化問題,提高錨桿施工速度,縮短巷道支護的時間,提高綜掘單進水平;(3)綜掘礦井的綜合電量高,集團公司在礦井電量核定時予以考慮。
通過巖巷掘進機的試用,我們感覺巖巷掘進機械化作業線比炮掘作業線有以下優點。
1)該作業線機械化程度高,掘進作業能實現破巖、裝載、運輸、支護等主要工序全部實現機械化;
2)具有掘進速度快、施工效率高的特點,對縮短礦井建設工期,加快開拓和準備采區的掘進速度具有非常重要的意義;
3)斷面尺寸精確,成巷質量好,對圍巖震動破壞小,有利于巷道維護;
4)防塵問題基本解決,除塵風機能除去90%的粉塵,巷道粉塵少,現場作業條件好;
5)巖石掘進機配套有頂板前探防護設施,對迎頭頂板能進行有效防護,對頂板管理有好處;
6)省去鉆眼放炮驗炮等復雜工序,施工工序簡單,避免了放炮事故的發生,施工安全系數高。