淺談EBZ-160掘進機在煤巷掘進中的施工應用

李繼祥

（中煤礦山建設集團，安徽淮北235000）

淺談EBZ-160掘進機在煤巷掘進中的施工應用

李繼祥*

（中煤礦山建設集團，安徽淮北235000）

在煤礦建設中，對于地質條件較為理想的煤礦巷道施工，采用掘進機進行煤巷的掘進施工，運用科學的施工方法和措施，可大大提高煤巷掘進的工作效率和經濟效益，保障了煤巷施工的工程質量和安全生產。

煤巷；EBZ-160掘進機；掘進施工應用

目前，在我國煤礦巷道的掘進方法主要有2種，一是爆破掘進，二是掘進機掘進。爆破掘進是我國傳統的煤礦巷道掘進方法，主要適應于巖巷、半煤巖巷等一些巖層較硬的巷道以及一些偏僻落后的小型煤礦的巷道掘進。掘進機掘進是機械化掘進始用于20世紀80年代，它性能好、效率高、掘進速度快、安全可靠。由于其高效、安全等優點，在我國煤礦巷道的掘進得到了越來越廣泛的應用。

1　掘進機的優點和缺點

優點：

（1）掘進機最大的優點就是掘進速度快、生產效率高，其速率是鉆爆發的約3倍，大大提高了煤礦巷道掘進的經濟效益。

（2）巷道質量高，避免欠挖、超挖，用鉆爆法不易掌握，常出現巷道質量問題。

（3）使用掘進機對周圍的巖石振動小，提高了安全性能；鉆爆法易對周圍巖層造成破壞，產生裂紋，降低巖層的安全度。另外井下易燃氣體多，易造成較大的安全事故。

（4）掘進機液壓系統穩定，使用柱塞式變量泵和先導控制閥，高效節能。

（5）電控系統保護裝置齊全。

缺點：

（1）前期投入較大，要求施工人員的技術和管理水平高。

（2）機器的體積大，使用場所有一定的要求，對狹窄巷道施工難度較大，不適合短巷道的掘進。

（3）在巷道掘進中，當巖石的硬度超過經濟截割時，截齒損壞率高，機器故障多，截割效率低，經濟負擔增加。

因此，根據煤礦實際情況，地質條件等因素，合理的采用掘進機進行巷道掘進是提高煤礦經濟效益、實現安全高質生產的關鍵所在。

2　工程概況

袁店礦礦井設計生產能力為180×104t/a，煤炭資源較為豐富。煤層賦存穩定。由于該礦的地質條件較好，煤層較為理想，走向較長，總體為一單斜結構，煤層平均厚度約為3.6m，有少量砂巖，適合采用掘進機作為巷道掘進施工。采掘巷道斷面為矩形，寬4m高3m，地質條件較為簡單穩定，巷道的掘進支護為錨桿永久支護。

3　掘進機的選型

EBZ-160型懸臂式掘進機是新一代科技產品，它具有設計先進、結構緊湊、性能穩定、截割效率高等優點。適用于煤巷、半煤巷以及巖層較軟的巷道掘進施工。它由截割部、鏟板部、運輸機、行走部、液壓系統、電器系統等組成。能實現連續截割、裝載、運輸等功能。整機功率248kW，截割功率可達160kW，截割面積5.5m×4.8m，最大定位截割面積達26m2，截割硬度最高可達80MPa，該機設計先進、整體結構合理。液壓系統采用恒功率負載敏感控制，不僅減少了能耗，而且大大提高了密封效果。各油缸動作速度可實現無極調速。截割頭采用國際一流技術，小直徑截割頭，設計單刀力大，截齒布置科學合理，破巖能力強，例如遇到硬巖時，可通過無極調速及時降低截割轉速，低速截割減小沖擊載荷，增大截割轉矩，切斷巖面第一運輸機、鏟板部、行走部均采用低速大扭矩液壓馬達驅動平穩可靠，截割頭可伸縮550mm，該機截割效率高，機器穩定性好，操作維護方便，運行安全可靠。

4　掘進機的掘進施工工藝

（1）掘進機截割時將截割頭慢慢接近煤壁，當達到截割深度后，才能根據負荷和機器的振動等情況，加大進給尺度。當需調整時，要注意變動的平穩性，防止設備沖擊振動過大。截割頭橫向進給截割時，必須注意與前一刀的銜接，疊加厚度約300mm左右為宜。

（2）截割方法是截割時利用截割頭上下左右移動截割，先截割巷道初步斷面，然后再采用修邊法進行修整，以到達斷面尺寸要求。掘進機先底部掏槽，由底部左側進刀，左右循環，由下至上的截割方法。從開缺口直接進刀，進刀深度為0.5m左右，自下而上完成初步切割，然后再根據實際情況進行二次修整。橫向往復式截割，每5m循環一次。截割完成后，及時用錨桿機打注錨桿進行支護。排矸由掘進機底板部自行裝煤，經第一運輸機、皮帶運輸機、刮板機等運至地面煤倉。

5　施工中出現的問題及處理辦法。

（1）在掘進中如遇煤層底板突然上升，底板需起坡時，掘進機截割底板，應抬高截割頭，使之稍抬高于裝載鏟板前沿。當完成一截割循環前進時，裝載鏟板要稍抬高，相應的在變坡點后要把掘進機履帶適當墊高，避免履帶跑空打滑。當裝載鏟板抬與所掘巷道坡度一致時，落下裝載鏟板繼續正常截割。如煤層底板下降，底板需降坡時，掘進機下坡掘進，要把裝載鏟板前面的底板截割的深一些，浮煤務必出清，當裝載鏟板落到與底板一致時，方可正常作業。

（2）過斷層，煤層突然上升或下降時，應根據預見斷層的性質與位置，提前10～20m，按±15°坡度線上坡或下坡掘進，以便逐步過渡到煤層。

（3）煤層軟且傾角較大，掘進斷面一幫見底一幫不見底時，必須注意掌握好掘進機的平衡。當巷道傾角大于10°時，掘進機工作時易產生側滑，為防止掘進機中心線偏離巷道中心線影響截割，應在截割機不見底的一邊履帶處要留比底板高一定高的煤層墊平履帶，保證掘進機能夠平穩工作。

（4）當坡度超過18°時掘進機爬坡困難，改進增強掘進機爬坡能力。可在兩側履帶上焊50mm×50mm的鋼柱，以改善抓地效果提高爬坡能力。如底板較軟，掘進機無法前進時，在掘進機履帶前方兩側的巷道壁底打錨，掛鋼絲繩、刮板機圓環鏈，把鋼絲繩或圓環鏈再掛到履帶板上和焊接的鋼柱上，使履帶板在運行時不打滑，截割時不后退，克服了掘進機的爬坡問題。

（5）施工時，如出現過多的涌水，可通過巷道一側設置的排水溝排水，如順煤層掘進不能設置排水溝就及時配置排水設備，以便排出井下巷道涌水，保證安全生產順利進行。

（6）在掘進機掘進過程中，如遇到較硬巖石，掘進機截時機器振動較大，截齒損壞較快。此時應停止截割，避免損壞機器，將掘進機退到安全地帶，采取措施將硬巖處理掉后，方可使用掘進機繼續工作。

6　幾點經驗總結

（1）煤礦巷道的掘進要根據現場的地質條件、經濟能力、人員素質等情況合理地選用掘進方法，才能達到理想的效果。

（2）選用掘進機掘進，一定要遵守有關的設備章程，對設備進行維護保養，使設備能夠完好經濟的運行，才能發揮其優越性

（3）根據施工現場的實際情況，采用科學先進的施工工藝和方法，是保證工程質量、提高效率的基礎。

（4）完善煤巷施工的配套設施，保障煤巷掘進工作的順利進行。

（5）合理采用掘進機掘進，實現機械化作業，工作效率可達人工的3～4倍，月進尺可達300m左右，極大地改善了掘進接續的緊張局面，提高了掘進效率加快了掘進速度，降低了勞動強度，增加了施工的安全性和經濟效益。

7　結束語

煤礦建設的發展離不開先進的科學技術和機械化設備，煤礦巷道的掘進生產是一項系統工程，因地制宜合理地采用先進掘進設備和施工方法，可大大提高煤巷的掘進速度和工程質量，掘進機的使用，使煤巷的掘進實現了高效、安全、優質化，為我國的煤礦建設發揮了重要的作用。

TD4

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1004-5716（2016）08-0133-02

2015-08-26

2015-08-26

李繼祥（1965-），男（漢族），山東棗莊人，工程師，現從事礦山技術工作。