EJM 2×170掘錨一體機的應用研究

賈志剛

（大同煤礦集團公司馬脊梁礦，山西大同 037027）

1 概況

隨著近年來馬脊梁礦放頂煤回采工作面的快速推進，煤巷的快速掘進成為了保證礦井正常銜接的重要組成部分。為了確保礦井能夠高產、高效地連續生產，集團公司引進EJM2×170掘錨一體機落戶馬脊梁礦，解決了馬脊梁礦采掘銜接緊張的這一難題，使馬脊梁礦的掘進水平邁上了一個新臺階，同時也使馬脊梁礦向千萬噸級礦井邁進奠定了堅實的基礎[1]。

2 EJM2×170掘錨一體機試用地點基本情況

EJM2×170掘錨一體機引進馬脊梁礦后，試用于14-3#層301-2盤區2105巷。該巷道設計長度2624米，巷寬5.4米，巷高3.6米，煤層厚度3.60～8.53米，平均6.41米。該工作面老頂是含礫粗砂巖，直接頂是細砂巖，直接底是高嶺巖，老底是粗砂巖至含礫粗砂巖[2]。

3 掘進工藝

3.1 施工工藝及設備配套

14-3#層301-2盤區2105巷采用EJM2×170掘錨一體機一次截割成巷的方法施工，由掘錨一體機配套的設備完成工作面煤巖的破、裝、運、支等工藝。

EJM2×170掘錨一體機通過遙控控制來完成煤巖的破、裝、運的工藝，巷道的支護則通過手動操作EJM2×170掘錨一體機的液壓操作手柄來完成。EJM2×170掘錨一體機自帶四臺液壓頂錨桿機和兩臺液壓幫錨桿機。頂板支護由四臺液壓錨桿機和一臺改造配套的氣動錨桿鉆機完成，護幫支護的上三排由兩臺液壓幫錨桿機完成，下兩排采用氣動手持式鉆機完成。EJM2×170掘錨一體機的一運、二運（轉載機）可以通過遙控控制運轉，由于一運、二運的轉速快，必須配備一米可伸縮膠帶機來完成煤巖的運輸[3]。

3.2 掘進工序詳情及工序用時情況

3.2.1 開機發出警報

（1）掘錨機司機檢查掘錨機周圍有無人員及雜物，若發現異常情況，不準開機，及時向當班負責人匯報，待隱患處理完、安全確認后方可開機。

（2）派1人看隨機托纜，防止機組前后走動過程中電纜損壞；派2人看轉載機尾，觀察煤流是否上在膠帶機皮帶上，防止煤流溢出[4]。

（3）派1人看膠帶機機尾。（4）該過程用時約3分鐘。3.2.2掘錨機截割、出煤

（1）截割順序：從工作面煤層頂部進刀，向下截割，直到截割到巷道底板（頂板有偽頂留不住，則一同割掉）。

（2）進刀深度：約500 mm，每排支護需進刀2次（進刀太深，片幫煤容易掉在錨桿機上，易損壞錨桿機和油管）。

（3）每排支護需割煤約7分鐘[5]。

（4）1人割煤，1人觀察截割、機組一運上煤情況（煤上二運情況）。

（5）1人準備聯網絲（截成短節）。

3.2.3 截割頭落地、鏟板落地、后支撐落地、閉鎖切割、將掘錨機“采煤∕錨鉆”手柄打到錨鉆模式

（1）將掘錨機“采煤∕錨鉆”手柄打到錨鉆模式后，只有機載錨桿機能動作，其他部分全部閉鎖。

（2）該過程用時約1分鐘。

3.2.4 敲幫問頂（觀察）、標記鋼帶位置、綁W鋼帶、金屬網、臨時支護

（1）機組司機完成割煤后，觀察頂板情況并標記出鋼帶施工的位置。

（2）將W鋼帶從機組平臺上抬起，放到機組臨時支護上，然后將金屬網放在W鋼帶上并將金屬網展開、鋪展。（3）利用臨時支護將W鋼帶、金屬網托起頂在頂板上。（4）該過程需要3人配合，用時約5分鐘[6]

3.2.5 鉆頂（幫）部錨桿孔、錨索孔、聯網、上樹脂藥、注錨桿、錨索、緊固錨桿、錨索打壓

（1）頂支護全部為錨桿時，每排7根；頂支護有錨索時，每排5根錨桿，2根錨索；護幫支護每排每幫對應施工5架。

（2）在施工頂支護的同時，利用幫錨桿機施工左右幫上3排護幫，與頂板支護基本同時完成。

（3）頂錨桿眼深為2 300 mm，錨索眼深為6 800 mm；幫錨桿眼深1 900 mm。

（4）每架頂錨桿使用1支MSK2360型樹脂藥，每架錨索使用1支MSK2360型、1支MSZ2360型樹脂藥；護幫錨桿每根使用1支MSK2360型樹脂藥（孔內有殘留的水，上1支，錨固效果不好，需使用2支）。

（5）該過程需要7人。左右頂錨桿機各需1人操作，換機釬桿、上樹脂藥左右各需1人配合（人員不足時每邊只有1人，負責操作、換釬桿、上樹脂藥、注錨桿、緊固，注錨索時則需要其他人員配合）；左右幫錨桿機各需1人操作，負責操作、換釬桿、上樹脂藥、注錨桿、緊固；在支護的同時1人負責頂板聯網。

（6）負責換釬桿、上樹脂藥的2人，在有時間的同時使用風動錨桿機施工W鋼帶中間孔錨桿。人員不足時，則先完成錨桿或錨索施工的人員，再施工W鋼帶中間孔錨桿[7]。

（7）施工1根鋼帶，全部為錨桿用時約28分鐘，施工1根鋼帶上有2架錨索，用時約58分鐘。

（8）支護過程中頂錨桿機每邊需配備機釬桿（長1.2米）6根，幫錨桿機每邊需配備機釬桿2根，風動錨桿機需配備機釬桿2根，每班需準備2～3根機釬桿留做備用；配備釬尾4個；錨索張拉機具2套；風動扳手2把。

（9）下部2排幫錨桿需安排1～2人使用手持式風動轉機專項施工（煤壁中含有夾矸時1人轉不動眼），施工時間為整個班。

3.2.6 主要工序施工時間統計

在日常生產作業中，正常情況下各主要工序施工時間如表1所示。

表1 正常情況下各主要工序施工時間表

4 平行工序作業情況

（1）頂W鋼帶中間孔錨桿和其余孔錨桿同步施工。

（2） 上3排護幫和頂支護同步進行。

（3） 下2排護幫貫穿整個生產過程（單獨安排人員施工）。

5 一個圓班分班情況

一個圓班包括一個生產班（一個早班、一個夜班）、一個檢修班（二班）、一個大班（早班）、一個輔助班（地面）。

（1）二個生產班

負責當班的掘進進尺，準備當班生產所用的支護材料，當班的工程質量，清理皮帶尾滾、轉載機下、轉載機后出煤灑下的浮煤，當班的安全設施到位（風筒、傳感器）。每個生產班需要約9～11人。

（2）一個檢修班

負責將當班的高、低壓電纜、信號線加到位，延皮帶尾6節（18米），加H架、上、下皮帶托輥，調皮帶跑偏，加管路，加風筒，加皮帶，機組加油，皮帶各部件注油，切換風機，搞完后，更換損壞的托輥，每班需要約10～12人。

（3）一個大班

負責將當天井下的材料從換裝硐室或副立井使用膠輪車運輸到工作面，將物料卸車并碼放好物料，每班需要約3～4人；安排2～3人每天清理巷道內的浮煤、排水。

（4）一個輔助班

負責將井下所用的材料從材料科領出裝平板車和礦車交給運輸隊，或將材料裝汽車運輸到副立井，再裝膠輪車，交給大班運料人員，每班需要約3～4人。

6 結論

（1）EJM2×170掘錨一體機可實現快速掘進，可一次性截割夠巷道設計寬度，巷道成型好，不留頂角和底角。

（2）頂、幫支護可以平行作業，采用液壓系統控制錨桿鉆機打眼，具有易操作、速度快、支護效果好的優點。

（3）臨時支護易操作，安全系數高。頂錨桿鉆機可做為臨時支護，避免了空頂作業。

（4）采用液壓系統控制錨桿鉆機，降低了事故率，減少檢修工作量，保證了支護過程的連續性[8]。

（5）EJM2×170掘錨一體機極大程度上實現了掘進工作面各工序的統一，達到了快速掘進的目的。在條件具備的生產礦井，采用掘錨一體機施工，具有極大的應用價值。