陳新銳
摘 要:文章通過EBZ-160型掘進機在我礦大斷面煤巷的實踐和應用,充分發揮了大功率掘進機在施工中破巖、裝巖等高效的機械化優勢,實現了煤巷施工循環進度和效率的顯著提升,配套的各項生產能力得到極大發揮,從而大大的提高了單進水平。
關鍵詞:EBZ-160型;掘進機;實踐
引言
隨著綜采工作面現代化設備的急劇進步和回采工藝變革,我礦在陽泉礦區推廣了厚煤層大采高工藝,試驗取得了成功。面對大采高工藝的推廣,我礦在服務回采的工作面準備,尤其大斷面巷道的掘進上,出現了滯后的被動局面。為了改善采掘銜接的失衡局面,加快大斷面巷道的掘進水平,在81303工作面進風巷試驗了EBZ-160型掘進機,在單進水平的提升方面取得了很好的效果。
1 試驗概況
1.1 巷道規格:矩形斷面,巷道毛寬5.4m,凈寬5.2m,毛高3.8m,凈高3.7m,毛斷面20.52m2,凈斷面19.24m2。支護形式:頂板支護形式:采用錨桿+補強錨索+金屬網聯合支護。兩幫支護形式:采用錨桿+金屬網聯合支護。
1.2 地質概況:所掘巷道沿沿15#煤基本頂掘進的半煤巖巷,頂板直接頂為黑色泥巖,平均厚度1.03m;老頂為深灰色石灰巖,平均厚度為2.25m;屬較穩定巖層。該區域總體構造形態為單斜構造,局部地段發育有次一級的向、背斜構造,傾角一般4°左右。
1.3 勞動組織:掘一隊在冊60人,包括隊干等職能人員6人,正常出勤50人,出勤率基本保持在80%。隊組實行“三八”工作制,一個檢修班,兩個生產班。每個生產班各6個循環,循環進度0.9m,每班掘進5.4m,日進10.8m。
2 生產配套
2.1 生產方法:尾巷采用EBZ-160型綜掘機,沿15#煤15#煤直接頂掘進的割巖體并自行裝矸石的施工方法。由工作面皮帶經刮板輸送機、采區皮帶運輸至煤倉。
2.2 工藝流程:檢查工作面隱患→綜掘機割煤落煤、裝煤、運煤→敲幫問頂→支設臨時支護→打頂錨索、錨桿→打幫錨桿→工程質量檢查→準備下一個循環。
2.3 掘進機截割順序:掘進機采用水平截割方法,將截割頭逆時針旋轉到巷道左上角,開始緩慢進刀(應從煤或軟巖處入刀),按截割順序圖進行切割,要求頂板、底板水平切割,兩幫垂直切割。先截割左半部,再截割右半部,左右各擺動一次為一個行程,五行程為一個循環。
2.4 主要用途及適用范圍:EBZ-160懸臂式掘進機能實現連續切割、裝載、運輸作業。該機適用于煤巷或半煤巖巷以及軟巖的巷道掘進,也可在鐵路、公路、水力工程等隧道施工中使用。最大定位截割斷面可達26m2,截割硬度為80MPa。要求環境溫度為0-30℃,坡度±18°。
2.5 掘進機參數:最大掘進高度4.7m,最大掘進寬度5.6m,爬坡能力±18°,最大截割巖石單向抗壓強度80MPa,臥底深度206mm,截割電機功率160/100kW,截割頭轉速46/23rpm,外型尺寸(長×寬×高)9.4×2.9×1.62m,整機重量45t,供電電壓1140/660V,運輸機形式雙邊鏈刮板式,行走速度0-7m/min,履帶寬度600mm,裝載能力3.5m3/min。
3 工作情況
3.1 施工進尺組織情況
EBZ160型掘進機于2013年1月開始工業性試驗。截至2014年10月底,總計掘進2845m,由于受地質構造影響,施工構造巖巷360m,構造全巖進尺影響較大,造成月平均進尺285m,2013年4月份在巷道運輸距離近、設備事故少、無地質構造的情況下,完成進尺378m,較原來EBZ-100型掘進機效率提高80%以上。
3.2 掘機工作情況
截割煤巖:巷道正常掘進沿15#煤上方第一層石灰巖頂板掘進,同時為保證巷道施工要求,挑1m左右的黑色泥巖直接頂,在大斷面截割過程過程中,需要分左右兩次成巷。正常情況截割能力強大,截割頭無論慢速、快速旋轉對巖體的破碎都比較容易實現,在截割過程中機器穩定性良好。
4 效果對比
4.1 優越性
截割能力強,截割斷面達到26m2,裝載能力達3.5m3/min,截割一個循環進度需要20min,較原來型號掘進機效率有明顯提升,適合大斷面煤巷及半煤巖掘進;通過試驗,EBZ-160型掘進機截割能力強和刀齒強度高的特點,能夠適應我礦普氏系數≤6的煤巷和半煤巖巷掘進。
施工安全;實現大斷面一次成巷后,臨時支護采用機載式簡易護頂器代替了以前帽柱臨時支護,人員在煤頭作業工作量和作業時間相對舊的掘進方式極大減少,避免了頂板對人員的威脅,安全系數有利很大提高;同時杜絕了放炮環節上的各類易發事故。
保證了截割斷面;利用掘機行走、臥底、爬坡、擺動、伸縮等功能,很容易實現對巷道斷面的任意截割修整,實際斷面與設計斷面誤差很小,減少了半煤巖巷放炮成形不好,斷面高度不夠、損壞錨桿等現象。
4.2 建議
液壓系統復雜,對維護人員提出更高的要求,從長遠考慮,應加強對包機人員培訓,提高包機人員素質,保證檢修質量是充分發揮掘進機效能的必要保障。
司機操作臺上觀察死角較多,視野受阻,無法清晰觀察機身右側狀況,比如當右側方截割臥底時,其深度及曲擺范圍較難準確把握,巷道尺寸控制難度高。
掘進當中遇到地質構造或巖石強度高的地段時,應采用放炮與掘進機配合掘進的方法,以減少掘進機的損壞。
5 結束語
EBZ-160型掘進機在一礦井下的成功應用,充分發揮了可靠性、先進性和實用性的特點,大大提高了大斷面巷道掘進、運輸機械化程度,顯著的提高了勞動效率,解決了原來施工時勞動強度大、頂板控制難度大、安全程度低等難題。實現了大斷面巷道掘進作業的連續化運輸,配套的各項生產能力得到極大發揮,從而實現了掘進水平明顯提高。具有顯著的經濟效益和社會效益。
參考文獻
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