EBZ200M-2型掘錨機在大斷面煤巷的應用分析

裴利星

（陽泉煤業（集團）有限責任公司一礦，山西 陽泉 045008）

引言

為提高綜合機械化施工程度，充分發揮成套化裝備優勢，結合陽煤一礦推廣掘進機配套液壓錨桿臺車工藝情況，為減少掘支環節分步施工，解決工藝不連續的問題，利用裝備提能和工時優化，提升大斷面煤巷掘進效率，經過對EBZ200M-2型掘錨機進行推廣應用，取得了很好的效果。

1 巷道基本情況

1.1 巷道概況

四采區東輔助回風巷位于四采區東部，8403工作面切割巷以東，西大巷軌道大巷以南，二采區邊界以西，三礦井田以北。是沿15號煤基本頂掘進的半煤巖巷，設計長度為1 000 m，巷道坡度平均4°，凈寬5.5 m，凈高3.8 m，凈斷面20.9 m2。巷道頂板直接頂為0.6 m黑色泥巖，基本頂為7.55 m灰色石灰巖，直接底為2.4 m灰黑色砂紙泥巖。

1.2 支護形式

頂板采用“W鋼帶+錨桿+錨索+金屬網”聯合支護，鋼帶眼內全部布置錨桿，采用Φ20 mm×2 200 mm螺紋鋼錨桿，錨索布置采用323眼方式，第一排布置在鋼帶對稱的2、5眼上，第二排布置在鋼帶對稱的2、5眼上及3、4眼中心，依次交替布置。錨索采用Φ21.6 mm×7 200 mm的鋼絞線，金屬網使用6 000 mm×1 200 mm的金屬網。兩幫采用“錨桿+經緯金屬網”聯合支護，排距1 000 mm。幫錨桿布置4根錨桿，間距400/1 000/1 000/1 000/500 mm。錨桿使用Φ20 mm×2 200 mm的左旋螺紋鋼錨桿，使用3 600 mm×1 200 mm的菱形網。

2 掘錨機特點

EBZ200M-2型掘錨機能實現連續切割、裝載、運輸，配合錨桿鉆機進行打錨桿、錨索支護的循環作業。適用于煤巷或半煤巖巷以及軟巖的巷道掘進，最大定位截割斷面可達32 m2，截割硬度為80 MPa。要求環境溫度為0～30℃，坡度±18°。

3 掘錨機技術參數（見表1—表6）

表1 掘錨機整體參數表

表6 掘錨機鉆錨系統和臨時支護主要技術參數表

4 施工工藝

四采區東輔助回風巷掘進時采用EBZ200M-2掘錨機進行截割、裝載、臨時支護和永久支護，運輸使用皮帶機出煤。截割完后，先上鋼帶和金屬網進行臨時支護，后伸出鉆臂至工作面，由左右鉆臂先施工頂板范圍內3個錨桿及錨索眼位，再施工每幫最上2排錨桿，下部2個幫錨桿由錨桿鉆機施工。

表2 掘錨機鏟板部主要技術參數表

表3 掘錨機第一運輸部主要技術參數表

表4 掘錨機截割部主要技術參數表

表5 掘錨機行走部主要技術參數表

臨時支護：頂幫完好時，每掘出一個循環（兩排）后，操作換向閥使折疊油缸打開，根據現場支護位置，確定打開角度，操作換向閥使兩級升降機構帶動頂架向上舉升，控制前后、左右翻轉油缸，確保頂架接頂良好，調整金屬網、鋼帶至合適位置后，操作換向閥使頂架與巷道頂板支撐，開始進行錨固作業。

生產班工藝流程：檢查工作面隱患→截割（同時裝料運輸）→停機→敲幫問頂→打開臨時支護→操作錨桿鉆機→打錨桿和錨索進行永久支護→開機→進入下個工作循環。

5 應用情況及分析

掘錨機滿足現斷面截割要求且截割和運輸功率大（截割功率200 kW，運輸能力4 m3/min），截割效率有優勢，截割用時30 min，截割用時節省15 min左右。掘錨機實現機載式臨時支護，該裝置結構合理，全液壓自動操作，且支護面積大，整體支護效果好，有效改善了作業環境。在永久支護上，實現機械化施工，施工錨桿用時4 min，錨索用時12 min，循環支護用時120 min，鉆眼效率較原來提高一倍。

通過掘錨機的應用，實現了截割、臨時支護、永久支護的全部機械化，日單進達到12 m，平均月進尺達300 m，較原來工藝提升60 m，提升幅度25%。

6 應用效果分析

6.1 掘錨機優點

1）掘錨機在現有掘進機基礎（外形尺寸基本相同）上實現集成2臺錨桿鉆機，在截割完即可進行支護作業，解決了掘進機和人工施工進行打眼施工錨桿的難題。

2）掘錨機配套的機載臨時支護，實現全液壓自動操作，結構緊湊，配合有序，較液壓錨桿臺車有更大的支護面積和護頂效果，有效地改善了作業環境。

3）掘錨機自帶張緊液壓系統，能實現高壓快速對錨索預緊，并減少了錨索張拉泵配置。

6.2 掘錨機存在問題

1）鉆臂操作平臺面積小。鉆臂伸出鉆眼時，只有外部有操作平臺，面積僅為1.5 m×0.5 m，不能實現2人配合作業，不能實現鉆眼和連網、幫錨桿施工等平行作業，影響了鉆錨施工效率。

2）幫錨桿施工效率低。由于鉆臂設計的結構影響，鉆臂在施工幫錨桿時被調整成水平狀態，造成鉆桿等朝下，鉆臂遮擋住視線，影響了施工幫錨桿的操作。

3）改進臨時支護裝置。掘錨機的臨時支護裝置有著較好的操作性能，但在布置鋼帶時，不能實現精準控制，影響臨時支護調整時間。

7 結語

通過掘錨機的推廣和分析，綜合對比原施工工藝，掘錨機表現了良好的綜合性能，實現了截割、臨時支護、永久支護的一體化作業，提升了掘進裝備機械化、連續化、成套化水平，掘進效率提升了25%以上，是現階段大斷面煤巷安全高效掘進的可靠裝備，具有很好的推廣應用價值。