梅花井煤礦EBZ-200型掘進機掘錨一體化的應用

李浪平

摘要：介紹了梅花井煤礦將EBZ-200型掘進機改造后實現(xiàn)一臺機器截割和頂幫支護同時作業(yè)，在實現(xiàn)掘進和錨護平行作業(yè)方面優(yōu)勢顯著。從掘錨一體化作業(yè)的截割方式、錨護方式、作業(yè)狀態(tài)三方面入手，闡述分析了其在井下現(xiàn)場應用中的優(yōu)勢和不足，并做出改進和探索，為傳統(tǒng)式的懸臂式掘進機升級改造開辟出一條寶貴的經(jīng)驗之路。

Abstract： This paper introduces the transformation of EBZ-200 type roadheader in Meihuajing Coal Mine to achieve simultaneous operation of one machine cutting and top support， and has obvious advantages in achieving parallel operation of excavation and anchor. Starting from three aspects of cutting mode， anchor protection mode and operation state， this paper expounds and analyzes its advantages and disadvantages in underground field application， makes improvement and exploration， and opens up a valuable experience road for upgrading and transformation of traditional cantilever roadheader.

關鍵詞：EBZ-200;掘錨一體化;短支短掘

0? 引言

隨著智能化礦山的目標在寧煤梅花井煤礦逐一實現(xiàn)，掘進工作面的掘錨一體化嚴重的制約了梅花井智慧礦山的建設。2019年寧煤梅花井煤礦把實現(xiàn)掘錨一體化作為煤礦智能化建設的重中之重，并積極的開展了相關的調(diào)研，根據(jù)梅花井煤礦掘進工作面的現(xiàn)場情況，制定出了掘錨一體化掘進機的改造方案，將EBZ-200型掘進機進行改造。集合了掘進和頂幫支護的兩項功能，實現(xiàn)掘錨同時作業(yè)，大大節(jié)省了二者換位作業(yè)時間，單個循環(huán)進尺用時明顯縮短。

2019年12月改造完畢，調(diào)試驗收后在1104207運輸巷掘進工作面安裝使用。在相同地質(zhì)狀況下符合人工減少，高效安全的管理模式，其掘進的速度遠高于普通掘進機，是普通掘進機組的1.7倍，日均掘進進尺26m。

1? 現(xiàn)場概況

1104207運輸巷為11采區(qū)五區(qū)段1104207工作面運輸巷回采段，1104207工作面運輸巷北以DF11正斷層為界，南與五區(qū)段膠運石門貫通，東為未采動區(qū)域，西與1104205輔運巷平面間距約為270m。掘進長度3153m，沿煤層頂、底板掘進布置。

1104207工作面運輸巷回采段斷面設計為直墻半圓拱形斷面，掘進寬度6200mm，掘進高度4300mm，拱高3100mm，墻高1200mm，掘進斷面積22.53m2;

1104207工作面運輸巷回采段采用錨、網(wǎng)、索、鋼帶和噴漿聯(lián)合支護，支護材料為螺紋鋼錨桿、鋼絞線錨索、鋼筋網(wǎng)、圓鋼鋼帶、樹脂藥卷、鋼制托板、混凝土等材料。

①錨桿：巷道拱、幫部均使用Φ20×2500mm的螺紋鋼錨桿，錨桿托板采用170×170×16mm的鋼制托板，材質(zhì)為3號鋼。錨桿呈矩形布置，拱部錨桿間排距為800×900mm，幫部錨桿間排距為700×900mm。幫部每個錨桿鐵托板配合一個190mm皮托板使用。

②網(wǎng)片：拱部使用金屬網(wǎng)、塑料網(wǎng)雙層網(wǎng)，幫部使用塑料網(wǎng)，金屬網(wǎng)由Φ6.5mm鋼筋加工而成，金屬網(wǎng)規(guī)格為4800×900mm，網(wǎng)孔規(guī)格為150×150mm，拱部塑料網(wǎng)900mm寬，金屬網(wǎng)間用金屬網(wǎng)長邊露出細筋相互勾接連接成整體，短邊之間連接使用14#鉛絲連接，鉛絲間隔150mm，拱部2片金屬網(wǎng)及塑料網(wǎng)以及幫部塑料網(wǎng)搭接長度均大于150mm。

③鋼帶：采用Φ16mm圓鋼加工，尺寸規(guī)格為8880×80mm，共11檔12眼，每檔800mm，拱部每排錨桿壓鋪1條圓鋼鋼帶。

④錨索：沿巷道頂板正中布置三列單點錨索，錨索沿巷道方向排距1800mm，垂直巷道方向行距2400mm（弧長），錨索托板采用300×300×16mm的鋼制托板，材質(zhì)為3號鋼，配合320mm皮托板。錨索使用Φ21.8×7300mm的鋼絞線，每根錨索使用4節(jié)MSCK2370樹脂藥卷錨固。

2? EBZ-200M-4智能掘錨一體化掘進機參數(shù)及功能

EBZ-200M-4智能掘錨一體化掘進機是懸臂式縱軸徑向斷面截割的掘進機，結(jié)合機體設備參數(shù)適用于煤巷及半煤巖巷道的任意斷面形狀。可以實現(xiàn)以下功能：

2.1 遠程遙控功能

遠程遙控器能夠控制掘錨一體化掘進機的油泵電機啟動、截割電機啟動、第二運輸機的起停，截割部的升降、回轉(zhuǎn)收縮，第一運輸機和鏟板部星輪的正反轉(zhuǎn)，整機行走等各種動作。因此操作司機能在遠離掘進工作面的位置完成所有的操作。

2.2 自動截割功能

通過對設備的具體規(guī)格和及時作業(yè)環(huán)境進行計算，計算出截割頭在虛擬的載體坐標系的位置坐標，控制系統(tǒng)收到數(shù)據(jù)信號對截割頭進行離散化處理后發(fā)出截割工藝的伸縮及偏移命令，同時根據(jù)已知的軌跡，對比實際截割頭位置，并進行調(diào)節(jié)，保障掘錨一體機的精確性和科學化，實現(xiàn)自動截割。

3? 掘錨一體化巷道掘進施工工藝

3.1 截割工藝

司機操控掘錨一體機行至巷道掘進迎頭進行操作。掘進截割前，將截割頭高度及截割寬度調(diào)至設計好的位置，然后截割頭按照既定設計的循環(huán)距離對煤巖體進行截割。當截割至巷道底板位置時，操控掘錨一體機后退，將底、幫截割到位，同時收集清理余煤，此循環(huán)截割結(jié)束。