EBZ260W巖巷掘進機在開元公司的應用

王鑫

摘要：開元公司引進EBZ260W型巖巷掘進機，通過現場試驗，該機具有功率大、效率高、出矸快、高自動化等優點，相較于普通炮掘施工工藝，截割速度更快，而且截割與出矸可以平行作業，有效的提高了單進水平，具有很好的推廣應用前景。

關鍵詞：巖巷掘進機；效率高；平行作業；單進水平

1 引言

陽煤集團開元公司位于山西壽陽，為技改示范礦井，礦井工業廣場與縣城距離約14千米，礦井開采井田位于壽陽-陽泉構造堆積盆地區西北部，屬黃土丘陵地貌，溝谷多呈“U”字形寬谷、井田內大面積為第四系黃土及第三系紅土所覆蓋，沖溝中有基巖出露，為石炭系太原組及二疊系上、下石盒子組地層。井田地勢總的趨勢為西高東低，北高南低，最高點在井田西南的寺兒溝，標高為1247.3m；最低點在井田東南的寺莊，標高為1062.7m，最大高差為184.6m，一般相對高差多在40-100m之間。

2 工程概況

2.1礦井概況

公司現主采9#煤，該煤層位于太原組上部，K4灰巖以上20米左右，9#煤煤層厚度為3.51米至5.80米，平均厚度達到4.93米，井田范圍內存在9號煤與8號煤分叉、合并區，分叉區煤層明顯增厚，煤層含夾石在0-4層，夾矸巖性大部為泥巖或灰色砂質泥巖，厚度在0.4至4.0米不等，煤層結構簡單。9#煤頂板大部分為泥巖及砂質泥巖，中部存在部分區域頂板為中、細粒砂巖。底板為砂質泥巖及泥巖，局部為粉砂巖或細粒砂巖。本煤層屬全分區穩定可采煤層。

開元公司屬高瓦斯突出礦井，原雙“U”型通風方式對于瓦斯治理比較落后，為此，進行了工作面布置方式的優化改進，瓦斯治理以“抽采”代替“風排”，從13年開始在綜放工作面施工低位抽采巷，導致現在需要施工大量的高抽巷、低位抽采巷，有效解決了9#煤綜放工作面回采時上隅角瓦斯和支架后部溜及局部采空區的瓦斯問題，

2.2 試驗巷道基本情況

9814低位抽采巷布置在距9#煤層頂板間距5-7m的層位，所掘進的巷道為全巖巷道，巖性為深灰色砂質泥巖及灰色細粒砂巖，巖石硬度系數f=4～8。巷道斷面為拱形，荒寬4.6m，荒高3.1m，荒斷面13.84㎡。

巷道支護采用“錨桿、錨索、菱形網”聯合支護，低位抽采巷支護為錨桿支護，頂、幫錨桿均使用Φ20×2000mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿（鋼號335），配套樹脂藥卷規格為MSCKbΦ23×600mm。同時，為確保巷道支護強度，采用Φ17.8×6200mm錨索進行補強支護，具體支護布置形式如下：

頂、幫錨桿垂直巷道輪廓線，每排布置5根錨桿，間距1.2m，排距1.0m。若兩幫巖性較軟或出現片幫時，每幫各打一根幫錨桿，間距為距頂錨桿0.6m，排距1.0m。每根錨桿配可調心拱形托板及高強度調心球墊和減摩擦1010尼龍墊片，托板規格為150mm×150mm×10mm。頂部鋪設一片規格為5.5×1.1㎡的菱形網，長邊垂直巷道沿巷中對稱布置。

錨索支護：采用Φ17.8mm×6200mm（1×7股）錨索，錨具型號為KM-18型。每排布置1根錨索，排距1.0m，補強錨索沿巷中對稱布置在兩排頂錨桿中間。

3 配套設備及施工組織方式

3.1 技術參數

EBZ260W 懸臂式巖巷掘進機結構堅固、液壓系統可靠、設備布局緊湊、人工操作方便、機電自動化程度高。該掘進機動力系統由電氣和液壓提供，電氣系統采用模塊化設計，電控系統采用總線控制技術和電控箱減振，有效提高了電控系統的可靠性。另一方面，采用模塊化設計，非常適合井下狹小空間的拆裝和運輸，適應巷道斷面為8～20 ㎡的矩形或拱形巷道，最大行走坡度 ±16°，可截割硬度系數小與8的煤巖石。

該機外形尺寸為長×寬×高=12.1m×2.9m×1.65m，整機重85噸，總功率為392Kw，最大可掘高度為3.9米，最大可掘寬度為5.2米，供電電壓為1140v。

3.2 配套出矸設備

矸石運輸系統為：EBZ260W型掘進機→SSJ—800/2×40輸送帶轉載機→SZB630/110刮板輸送機→采區皮帶。

3.3 施工工藝

交接班檢查處理掌頭隱患→操作掘進機進行割巖出矸→進行臨時支護→支永久支護→延長運矸設備完成一個支護循環。

掘進機截割巖石需按照一定的順序進行，首先，截割頭在工作面中部進行掏槽，掏槽位置一般在工作面的中下部，開始施工時，掘進機逐步向前移動，促使截割頭深入巖壁一定深度，使鏟板及機尾的后支撐腿緊貼巷道底板，以提高掘進機在截割過程中的穩定性，最后擺動懸臂帶動截割頭切落煤巖。

EBZ260W型掘進機的截割頭為縱軸式，截割深度應根據巖石的硬度系數及頂底板巖石性質等狀況決定，最后通過落煤效果和截割一米巷道所耗時間長短來進行調整，實際施工過程中，還應隨時注意牽引油缸、截割電機、截割頭截齒等設備的負荷狀態。

4 試驗情況及效果

采用炮掘施工時，施工工藝為掘進兩個循環進行一次支護（頂幫全部支護），由于巷道狹窄，作業空間受限，頂、幫鉆眼難度大，使用YT-29風鉆每打一個眼平均用時120秒，巖巷單進水平不超過80m，極大的限制了巖巷掘進速度。

使用EBZ260W 型巖巷掘進機在9814低位抽采巷施工55天，共掘進250米進尺，日進4-5米。相對原來炮掘施工提高了約1.5倍。期間平均截割一米時間約為1.5小時，且截割及出矸同時進行，截割完畢即可支護，省去了炮掘施工單獨的出矸時間，運矸也機械化、流水化。

5 結束語

開元公司在9814低位抽采巷使用EBZ260W型巖巷掘進機，該機截割能力強，整體穩定性高，機械故障率低，自動化程度高。施工期間實際完成進尺250米，日均進尺4.5米，不但生產效率得到大幅提高，而且降低了工人的勞動強度。當然，仍存在一些問題，比如，掘進機液壓系統由于工作環境惡劣，液壓元件容易失效，閥芯、彈簧等機械結構損壞比較頻繁。加之掘進機現代化程度越來越智能，給維護檢修工作帶來一定的挑戰，所以，應不斷研究、探討和實踐，完善各項技術和管理配套措施，使得巖巷使用掘進機成為常態施工方式。

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