EBZ-132型綜掘機在巖巷掘進的應用

付培冬

根據煤礦通風管理的要求，陽泉煤業（集團）有限責任公司一礦原來“U+I”通風系統中的內錯尾巷調整為布置在巖石中的低抽巷，造成巖巷進尺急劇增加，占全礦總進尺的50%以上。多年來該礦巖巷施工普遍采用普掘工藝，尤其是采區增加了巖巷抽采巷后，工作面的接替準備出現了嚴重的滯后問題，給生產銜接帶來了一定的困難，為解決這一問題，引進了EBZ-132型掘進機，并在8304工作面低抽巷進行了應用。隨著綜掘工作面機械化程度的不斷提高和綜掘工藝的不斷改進，綜掘推進速度明顯高于普掘，取得了很好的效果。

1 掘進機主要技術參數

1.1 掘進機總體結構

其總體結構見圖1。

圖1 掘進機總體結構

1.2 主要技術參數

最大掘進高度/m 4.45最大掘進寬度/m 4.9爬坡能力 ±18°最大截割巖石單向抗壓強度/MPa 70臥底深度/mm 270截割電機功率 132/75 kW裝載形式 三齒星輪截割頭轉速 47/23.5 rpm

外型尺寸/m 長×寬×高：9.53×2.8×1.55整機重量/t 36供電電壓 1140/660 V油泵電機功率/kW 75額定輸出功率/kW 207（不含轉載機功率）內/外噴霧水壓 3/2.8 MPa運輸機形式 中雙鏈刮板式需最小冷卻水量/（L/min） 90運輸機功率/kW 25機身地隙/mm 165最大不可拆卸件尺寸(長×寬×高)/m 3.22×1.105×1.37最大不可拆卸件重量/kg 4200行走速度/（m/min） 0～6履帶寬度/mm 450星輪轉速/rpm 33液壓泵 250/100 ml/r裝載能力/（m3/min） 3.2對地壓強/MPa 0.13油箱容積/L 300電氣控制 進口專用控制器

2 施工工藝

2.1 巷道概況

S8304工作面低位抽采巷，位于南北翼瓦斯聯絡巷以東，三采區東副巷以西，S8303工作面（西部）（已采）以南，S8305工作面 （西部）（未掘進）以北。是以K2石灰巖為底板，沿K2石灰巖上部的黑色泥巖掘進的全巖巷道，泥巖硬度在f=3-4范圍。

巷道毛寬4.2 m，凈寬4.0 m，毛高2.7 m，凈高2.6 m，毛斷面11.34 m2，凈斷面10.4 m2。采用“二九一六”制作業方式。循環方式為：二個班為生產班，生產時間9 h；一個班為檢修班，檢修時間6 h。

頂板采用“錨桿＋錨索＋金屬網＋鋼帶”聯合支護，排距900 mm，間距950 mm。鋼帶使用BHW-950-220-4-4100 mm的5眼W鋼帶；第一排布置2根錨索，錨索布置在鋼帶的第2、4眼內，其它眼布置錨桿；第二排布置一根錨索，錨索布置在3眼內，其他眼布置錨桿，依次交替循環布置。頂錨桿使用Φ20×2000 mm的圓鋼錨桿，頂錨桿托板為115 mm×115 mm×8 mm托板，藥卷使用MSCK23/60的樹脂錨固劑；錨索使用Ф21.6×7200 mm的礦用鋼絞線,錨索托梁使用長400 mm的12#槽鋼，內墊200 mm×95 mm×12 mm的小墊片，藥卷使用MS雙速23/120的樹脂錨固劑。

兩幫采用“錨桿+金屬網”聯合支護，每排每幫布置3根錨桿，排距900 mm，間距從頂板至底板依次為：400 mm/800 mm/800 mm/700 mm。幫錨桿使用Φ20×2000 mm的圓鋼錨桿，托板為350 mm×120 mm×40 mm花式托板，藥卷使用MSK28/60的樹脂錨固劑。

2.2 掘進工藝

沿K2石灰巖上部的黑色泥巖掘進，EBZ-132型掘進機截割、裝載，皮帶機運輸，錨桿鉆機打注錨桿、錨索的施工方法。一次截割兩排，循環進度為1.8 m，如表1所示。

生產工藝流程：檢查工作面隱患→掘進機截割、裝載、運矸→敲幫問頂支設臨時支護→永久支護→工程質量檢查→準備下一循環。

表1 綜掘工藝循環用時

2.3 使用效果

在一礦西大巷8304工作面低抽巷試驗使用。EBZ132型掘進機截割一次成型，每個循環用時50 min，循環進度1.8 m。由于受地質構造影響，6月份掘進尺270 m，其中70 m為全巖。過完構造后在正常情況下計劃每個小班組織3個循環，班進尺5.4 m，每個圓班進尺10.8 m，月進尺可以達到280 m。

3 與普掘工藝的經濟技術比較

3.1 普掘掘進工藝

（1）施工方法

采用人工打眼放炮，側裝機裝矸，皮帶機運輸，錨桿鉆機打注錨桿、錨索的施工方法。全斷面一次起爆，一次成型，循環進度1.6 m，如表2所示。

（2）生產工藝流程

檢查工作面隱患→側裝機裝矸→皮帶機運輸→打進度眼→裝藥、撤人、停電、放炮→排炮煙→檢查工作面放炮情況→出矸—敲幫問頂、支設臨時支護→永久支護→工程質量檢查→為下一班做準備。

表2 普掘工藝循環用時

8304工作面低抽巷全長1180 m。從6月13日至7月13日一個月內進尺為280 m，用工1650個。如果采用普掘工藝掘進同樣的進尺，將用時61天，用工3969個。按照每工120元計算，綜掘工資成本為198000元，普掘工資成本為476280元。由于支護材料及工藝相同不加考慮，扣除綜掘機租賃費用30000元，每掘進280 m巷道，綜掘比普掘節約248280元，平均每米節約637元。經濟技術比較如表3所示。

表3 經濟技術比較

4 掘進機性能表現

1）實現軟巖巷道綜合機械化掘進。改變了我礦巖巷使用普掘的施工工藝，實現了綜掘工藝的變革。在工作面巖石截割、裝載和運輸達到了機械化和連續化，減輕工人勞動強度，大大提升勞動效率。

2）掘進效率明顯提升。一個循環截割時間近40 min，整個循環節省2 h。日進尺平均8 m，較原來提高4 m，提升幅度達100%。

3）作業環境得到改善。采用綜掘工藝后，施工安全系數及環境明顯改善，實現大斷面一次成巷和機載式臨時支護，工作面頂板隱患也得到消除，同時杜絕了放炮環節上的各種隱患。

5 存在問題

1）EBZ-132型掘進機行走履帶和油箱的間隙較小，掘進機行走時如果履帶松會和掘進機油箱發生摩擦，最終導致油箱漏油。建議改進此處設計。

2）在加油、換管過程中容易造成憋氣現象，造成液壓系統不能正常工作。吸、回油過濾器容易壞。

3）掘進液壓等管路復雜，管路型號、長度、大小頭多種多樣，從而加大更換難度。

6 結語

由于采用了綜掘工藝，大大提高了巷道推進速度，從根本上解決了長期以來采用普掘工藝，推進速度慢，影響銜接的局面。在未來的新采區中采區高抽準備巷可以普及綜掘工藝，可以極大的提高工效，縮短巷道掘進時間，為該礦的高產高效和安全生產提供有力的保障。