EBH315懸臂式掘進機在硬巖巷道中的應用

付俊義

（大同煤礦集團華盛萬杰煤業有限公司， 山西 河津 043300）

引言

我國對軟巖巷道（即截割巖石單向抗壓）的掘進工作，使用比較廣泛的掘進機為機械重量60～80 t的EBZ220掘進機、EBZ260掘進機等等。針對巖石單項抗壓的全巖隧道進行掘金時，會造成掘進機截齒嚴重消耗問題，并且這類掘進機的穩定性普遍較差，為解決這些問題，提高掘進工作效率，中國煤炭科工集團專門針對硬巖巷道環境研制了EBH315懸臂式掘進機。

1 EBH315懸臂式掘進機技術參數、技術特點

1.1 EBH315主要技術參數表（見表1）

表1 EBH315主要技術參數

1.2 EBH315技術特點

1）截割頭采用橫截式，其特點為截割穩定性較好，截割能力較強。

2）EBH315采用采用雙齒條回轉機構，其技術特點為運行平穩，具備較好的耐沖擊性、振動性。

3）機械潤滑方式采用集中潤滑系統，可以實現對掘進機全部銷軸、回轉臺以及一些關鍵部位的軸承進行自動潤滑機制，可有效降低人工維護的工作強度和時間成本。

4）EBH315懸臂式掘進機配有整機工況檢測功能，利用電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器以及壓力傳感器對機械的多點、多參量實時檢測。

5）在掘進作業期間采用遙控控制方式，掘進機操作者可以在距離掘進機30 m開外的距離，使用遙控器對掘進機具備的全部功能進行近程遙控操，操縱EBH315懸臂式掘進機進行作業[1]。

2 EBH315掘進機工作面概況

本文以重慶太足縣古龍鄉的古龍煤礦硬巖掘進工作面為實例：

2.1 巷道斷面、支護概況

2.1.1 巷道斷面

EBH315懸臂式掘進機掘進的工作面為北區帶式輸送機大巷道，該巷道斷面采用直墻半圓拱形斷面，如圖1所示：

圖1 北區帶式輸送機大巷道支護斷面設計示意圖（單位：mm）

北區帶式輸送機大巷掘進高度5 070 mm，掘進寬度為5 700 m，巷道斷面為26.4 m2，屬于全巖斷面巷道，白色砂巖為主要巖石，圍巖較為堅硬，其硬度系數為10～13，坡度為2°下山，巷道平均溫度35℃，瓦斯含量較。在進行掘進作業期間，最大涌水量為80 m3/h，正常涌水量為30 m3/h。淋水平均溫度為45℃。

2.1.2 巷道支護

該巷道采用的支護方式分為兩種，即永久支護與臨時支護。

1）永久支護。該巷道永久支護方式采用錨網索噴支護，采用鋼式高強度樹脂Φ22 mm×2 500 mm錨桿，800 mm×800 mm錨桿排距，采用200 mm×200 mm×10 mm高強度蝶形托盤作為錨桿托盤，端頭錨固采用MSZ2850樹脂錨固劑（×2），將8根長度為200 mm的鐵絲綁扎于錨桿尾部，用于標出錨桿位置。一次金屬網規格為1 200 mm×2 000 mm，網格為150 mm×100 mm，焊制材料為圓鋼焊制。采用規格為Φ17.8 mm×6 300 mm高強預應力錨索，布置方式為錨索間排距2 000 mm×2 000 mm，采用300 mm×300 mm×16 mm蝶形托盤作為錨索托盤，并利用MSZ23650樹脂藥卷×3對錨索端頭進行固定。

2）臨時支護。該巷道采用30～50 mm初噴厚度的C2砼作為臨時支護，在掘進機進行截巖作業完畢后，初噴緊跟迎頭，進而通過可靠的臨時支護來掩護出矸，掛網，設置錨桿作業。在頂板出現破碎情況下，使用初噴臨時支護外加前探梁，在這一期間要求前探梁和工作面的距離≤0.3 m[2]。

2.2 勞動組織概況

該巷道在施工期間，作業方式采用“三八”制，施行三班倒機制進行掘進和支護作業，機電大班負責對早班進行維護，機電工負責維護中班和夜班，整體作業采取正規循環作業模式。

掘進機的循環工作分為大循環施工和小循環施工。大循環施工：最大控頂距離截割前≤300 mm，截割后≤2 000 mm，循環尺寸為2 000 mm。小循環施工：最大控頂距離在截割前≤300 mm，截割后≤3 300 mm，循環尺寸為1 000 mm。

3 EBH315懸臂式掘進機應用情況、成效對比

3.1 應用情況

古龍煤礦生產工作面，以勞動組織配備的設備、人員進行合理施工，并在作業中嚴格遵循作業規程開展，其中，EBH315懸臂式掘進機于2010年1月26日入場投入生產，截止到2010年4月29日，平均月有效掘進尺寸為101 m，累積進尺296 m，日平均掘進尺寸達到3.4 m，3月份作業效率最高，有效掘進尺寸累計120 m，日進尺達到了5.5 m[3].

3.2 作業成效對比

在相同地質的巷道中，將采用EBH135的想到與傳統的鉆爆法巷道進行掘進成效對比，對比結果如表2所示：

表2 EBH315掘進機與傳統鉆爆法成效對比表

4 結語

根據使用效果的對比來看，在硬巖巷道環境下，EBH315懸臂式掘進機的應用十分成功，不僅有效解決了巷道掘進速度較慢的問題，而且憑借可遙控操作的方式，大幅度提高了作業安全性，有效降低人工勞動力，完美地取代了傳統的鑿巖爆破掘進方式，為我國礦產硬巖掘進技術發展奠定了夯實的基礎。