EBZ55型懸臂式掘進機在巷道反揭煤施工中的應用

摘 要：張集礦（北區）西三-600m8～13煤軌道石門、回風石門和西三-470～-600m11-2煤膠帶機上山三條巷道都要在-600m水平揭露11-2煤，西三-600m8～13煤軌道石門已于2012年6月順利揭過11-2煤，西三-470～-600m11-2煤膠帶機上山和西三-600m8～13煤回風石門都已施工到距11-2煤層法距5m位置停頭。為了盡快完成西三系統巷道的掘進，保證礦井正常接替，二條反揭煤聯巷的快速施工非常關健。開拓二區213隊利用EBZ55型懸臂式掘進機的安裝方便、移動靈活的特點，快速、安全地揭過11-2煤，為此類反揭煤巷道或正揭煤巷道提供另外一種施工方法。

關鍵詞：掘進機；巷道；施工方案

1 工程概況

西三-600m8～13煤軌皮聯巷和西三-600m8～13煤軌回二聯巷，分別是反揭11-2煤的揭煤聯巷，設計長度是：軌皮聯巷82.6m，軌回聯巷114.9m，直墻半圓拱型，巷道支護為錨網噴，φ20×2200mm，錨桿間排距：800×800mm；鋼筋網規格：φ6.5×1700×900m；噴射砼：強度C20，厚度100mm。巷道凈寬×凈高：4.2×3.5m，掘進斷面：13.76m2，凈斷面：12.8m2。

2 設計變更

根據巷道的用途和EBZ55型懸臂式掘進機的切割功率小、切割高度小的特點，經與礦方聯系，對巷道的方位、斷面和支護參數進行了更改，首先將巷道方位角進行調整，目的是保證巷道始終跟11-2煤頂板施工，全煤掘進；掘進斷面由原來的直墻半圓拱改為矩形，巷道斷面規格：凈寬×凈高=4.2m×2.5m，支護參數改為錨梁網支護，頂板每排使用3900×190×5mm M5鋼帶一根，配5根φ20×2200mm高強錨桿，10#菱形（4500×1000mm）一片支護，錨桿每根使用2支Z2360錨固劑，錨桿間排距為900×800mm；幫部每排施工 6根φ20×2200mm高強錨桿配合木墊板使用；10#菱形網（2600×1000mm）兩片支護，錨桿每根使用2支Z2360錨固劑；錨索采用3-0-3布置，錨索規格：φ22×6300mm，配合14#（長2600mm）槽鋼使用，錨索間排距1000×1600mm。經過調整，保證了巷道全煤掘進，最大化滿足掘進機的切割條件。

3 綜掘機參數

EBZ55型懸臂式掘進機由石家莊煤機廠生產的，是集切割、裝運和行走于一體的綜合掘進設備，其最大切割高度為2.8m，最大切割底寬為3.52m，移動機器可切割更寬巷道。本機主要用于煤巖硬度f≤4的煤巷、半煤巖及軟巖巷道，縱向工作坡度≤16°，切割時，后接鏈板機，將矸石輸入到皮帶機上或者進入礦車里。EBZ55型懸臂式掘進機有以下優缺點。

3.1 優點

3.1.1 體積小、重量輕，安裝、拆除快捷，一個小班即可安裝調試運轉。

3.1.2 本機機身矮，結構緊湊，適合中小斷面掘進。

3.2 缺點

3.2.1 液壓系統壓力小（16MP），易陷機子、卡刮板鏈。

3.2.2 液壓系統各接頭采用快接接頭，易出現滲漏現象。

3.2.3 刮板機刮板鏈規格小，磨損快、易變形。

3.2.4 操作臺偏整機后方，不利于司機觀察環境。

3.3 改進方案

3.3.1 在原有重量及體積的基礎上，適當提高系統壓力。

3.3.2 液壓系統接頭采用錐面螺紋式。

3.3.3 將刮板機刮板鏈規格改為18*64-C。

3.3.4 操作臺前移至油箱前方。

4 施工方案比較

施工準備時，針對該巷道用途、瓦斯管理和主要生產系統情況，經過項目部認真討論，提出了2種施工方案進行比較。

4.1 方案一，炮掘施工

4.1.1 施工方法

采用普通鉆爆法施工，全斷面“一次打眼，一次裝藥，一次起爆”，風鎬刷挖輔助成形。YT-28型風錘，配Ф32中空六角釬桿Ф42mm“一”字型鉆頭打眼；炸藥采用3#煤礦許用Ф35×330mm水膠炸藥；人工出矸經鏈板機至皮帶到矸石倉；施工過程中執行遠距離放炮。

4.1.2 優缺點分析

（1）優點：a安裝設備少，安裝一部鏈板機即可作業（一個小班即可安裝完畢）；b炮掘施工工藝成熟，職工便于操作。

（2）缺點：a施工工藝復雜，循環作業時間較長（一個圓班二炮，循環進尺3.2m），11-2煤為突出煤層，需要執行遠距離放炮且放炮警戒點較多（共設置19處警戒）；b人工出矸，職工勞動強度大。

4.2 方案二，綜掘施工

4.2.1 施工方法

采用綜掘機多循環作業制、一次成巷的施工方法。掘進機割矸、裝矸，經鏈板機、膠帶機出貨，人工架棚或操作風動錨桿機、風鉆打頂、幫部錨桿，人工清理巷道浮矸成巷。

4.2.2 優缺點分析

（1）優點：a施工工藝簡單，循環作業時間短（錨索網支護，一個圓班12排，循環進尺9.6m）。b掘進機切割比炮掘減少了對圍巖的破壞，減少職工在迎臉的工作時間，因此綜掘安全系數遠遠大于炮掘。

（2）缺點：a先期準備時間長；b一次性投入資金大；c施工環境粉塵大。

4.3 通過上面的分析比較，綜掘施工相比于炮掘，有以下優點：

4.3.1 期縮工期：綜掘圓班進尺是炮掘的3倍，施工工期縮短，同時EBZ55型懸臂式掘進機體積小、移動靈活、安裝方便，施工準備時間短。

4.3.2 安全性好：綜掘施工對圍巖的破壞較小，有利于頂板及迎臉管理，同時綜掘施工不需要放炮，減少放炮事故的發生，有利于瓦斯管理。

4.3.3 綜掘施工減小了職工的勞動強度，提高了勞動效率。

因此，采用綜掘施工具有很大優勢。

5 使用效果

125隊在5月、6月分別施工了軌皮聯巷和軌回二聯巷，平均每天能施工12排，進尺9.6m，5月份實際進尺100m，6月份實際進尺130m，這主要得益于綜掘機的使用，才能快速地揭過11-2煤，保證了巷道的正常接替。

6 結束語

采用EBZ55型綜掘機進行反揭煤施工，不僅提高了揭煤速度，而且還在瓦斯管理、避免放炮事故、安全管理上產生很大的積極作用，為以后在類似條件下的提高揭煤速度、減員增效、安全生產積累了寶貴經驗，具有推廣應用價值。

作者簡介：楊家文（1969，7-），2009年7月畢業于安徽理工大學采礦工程系，工程師。