EBH-315型綜掘機在煤礦快速掘進中的應用

王力中，劉青松

(神東煤炭集團開拓準備中心，陜西 神木 719315)

0 引言

現階段我國煤礦巷道掘進的主要方式有3種，第1種是引進的山特維克生產的掘錨機，該機型能同時進行掘進、支護作業，在神東煤礦應用廣泛；第2種是連續采煤機和四臂錨桿機配套作業，在巷道頂幫條件好的情況下能進行雙巷掘進，這種掘進方式在神東礦區及其他主要大型煤礦企業應用也較廣泛；第3種是懸臂式掘進機與(雙臂)錨桿機配套作業，這種掘進方式主要應用在巖巷掘進、拉底、擴幫等量少的工程。

1 綜掘機的主要技術參數及優缺點

1.1 EBH-315綜掘機的主要技術參數

該機型整機參數設計合理，截割部采用可伸縮橫軸式截割機構，裝載部采用改向鏈輪前置的新型機構，首創雙齒條回轉機構，剛性好、運轉平穩、承載能力強；機架設計為前后分體式，利于進行運輸，機尾加裝有后穩定及微調機構，提高了整機的截割穩定性；行走部采用馬達行星減速器一體機，整機裝有集中自動潤滑系統，電氣系統具有故障診斷、電流檢測等功能，智能化程度高。

1.2 綜掘機的優缺點

優點：①該機具有配置高、技術先進、結構緊湊、截割能力強等優點；②綜掘機可經濟切割單向抗壓強度≤100 MPa(局部≤120 MPa)的煤巖，可掘巷道最大寬度(定位時)7.01/6.57 m，最大高度5.825/5.459 m；③可根據要求將巷道割成矩形、頂部拱形等形狀。

缺點：①與掘錨機和連采機相比，不能一次成巷，不能邊掘進邊支護；②存在頻繁退機的情況，對底板破壞嚴重；③自身較重，搬家倒面較困難；④ 配件更換困難；⑤聯巷開口需預留的跨度較長，不易轉向。

2 施工方法及施工工藝

由于該機型主要針對巖巷設計，故自重130 t，在巖巷掘進中穩定性強。掘進時煤機司機坐在駕駛室操作截割系統的升降及左右擺動，同時還能完成整機的前進和后退，該機型后可根據實際需求安裝橋式膠帶轉載機和可伸縮式帶式輸送機，實現連續運輸；也可以在短距離巷道掘進時，采用防爆工程車進行出渣。支護時由后配套的雙臂錨桿機進行支護。

2.1 綜掘機截割方式

EBH-315綜掘機根據巷道條件及《作業規程》要求，確定循環進尺，掘進時嚴格按照地測人員所給數據掘進。

綜掘機作業前必須接好冷卻水，掘進過程中，必須在激光指示儀的引導下作業，以防止巷道割偏，按巷道巖石硬度確定進刀量，并時刻關注機身顯示屏的檢測數據、掘進完畢后支護，等待支護完畢后在進行掘進，如此循環。

切割作業需視巷道圍巖硬度的變化、煤巖分布情況及其破碎難易程度而定，若煤巖堅硬、致密難以破碎，應從斷面底部開始掘進；若煤巖較為松軟容易破碎，應從斷面頂部開始掘進；若斷面為半煤巖，應從煤巖結合處的煤層一側開始掘進。總之，應當根據煤巖的構成特點選擇最合適的切割方法。

2.2 截割工藝

掏窩槽：切割頭首次橫向切割之前，必須先在斷面內挖掘一個窩槽。對中等或中等以上硬度的巖石，先在斷面的中心底部開槽。在窩槽的開掘過程中，轉動著的切割頭，依靠掘進機行走機構向前推進，同時左右擺動，逐步完成掏槽工作。

橫向切割：窩槽開掘完成后，讓裝載部與中部輸送機工作，運走切割下的物料。然后將鏟板和后支撐靴穩定裝置下落緊貼底板，將掘進機略抬起，使機器在切割作業時有較好的穩定性。水平擺動轉動著的切割頭沿巷道斷面的寬度方向水平切割，開掘橫槽。切割頭移動到位后，使其升高一個距離(該距離稱為跨距)，跨距需小于300 mm，接著往回擺動切割頭繼續進行水平切割。多次重復以上動作，直至完成整個切割工作面，如圖1所示。

圖1 進刀方式示意Fig.1 Schematic diagram of feed mode

工作面循環進度確定：為了充分發揮設備效率，提高單進水平，根據工作面地質特征、頂板巖性，礦壓觀測資料確定循環進度。當裂隙不發育，圍巖完整時，循環進度確定為4 m；當頂板遇地質構造，裂隙發育、頂板破碎，發生離層、掉渣，淋水加大，局部冒頂，幫部破碎不穩定、片幫等現象時，必須短掘短支，循環進度確定為1 m。

2.3 裝載及運輸

綜掘機采用自動裝煤(巖)方式。綜掘機裝有收集頭機構和中部輸送機；綜掘機截割時，煤(巖)落入收集頭機構，耙爪連續運轉，中部輸送機將割落的煤(巖)轉運到防爆車。對于巷道中的大塊及較多的浮渣由裝載機清理，剩余少量浮渣由人工清理。

2.4 綜掘機的維護和保養

為使綜掘機持久地正常工作，充分發揮其功能，檢修人員必須按照制定的檢修計劃進行檢修，煤機司機嚴格按照《操作規程》和神東崗位標準作業流程操作，以有效地消除故障和隱患。如定期檢查油箱油位及油質，油量不夠要及時補加，油質污染或變質要及時更換，以保證油泵及液壓系統正常運轉。

2.5 循環作業圖標

綜掘機掘進工藝流程為：交接班→掛設激光→掘進→支護→下一循環。正規循環進尺2～4 m，單班為1～2個循環，全體掘進4～8 m，月進尺120～220 m。檢修班進行生產準備和檢修，循環作業流程見表1。

表1 循環作業表Table 1 Cycle operation chart

3 勞動組織及主要技術經濟指標

3.1 掘進作業方式

作業方式：工作面采用“三班”制作業形式。兩班生產一班檢修。

工序安排：①班次安排。8：00～16：00為檢修班檢修，16：00～24：00為中班生產，24：00～8：00為夜班生產。 ②工序安排。生產班掘進、支護、文明生產等，每班按正規循環進度作業；檢修班負責完善支護、設備檢修、延伸進排水管及風筒等生產準備工作。

3.2 勞動組織

隊干定編8人；一個生產班定編4人；檢修班定編15人；出勤率為0.73%，勞動組織分配，見表2。

表2 勞動組織表Table 2 Labor organization table 單位：人

3.3 主要技術經濟指標

巖巷掘進主要技術經濟指標見表3。由表3可知，在巖巷掘進中，尤其是在煤巖層硬度較大的情況下，使用綜掘機掘進，各項經濟考核指標最為合理。

表3 主要技術經濟指標Table 3 Main technical and economic indicators

4 結論

神東煤炭集團自引進綜掘機后，經過多年的使用，已逐步成熟，尤其是在巖巷掘進中，基于其機身特點，提高了掘進效率；以綜掘機為主要掘進設備而成立的隊伍，人員配置相對較少，降低了成本，提高了經濟效益，有效地彌補了掘錨機、連采機的缺點。