EBZ200M-2型掘錨機(jī)在大斷面煤巷的應(yīng)用分析

裴利星

（陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司一礦，山西 陽泉 045008）

引言

為提高綜合機(jī)械化施工程度，充分發(fā)揮成套化裝備優(yōu)勢，結(jié)合陽煤一礦推廣掘進(jìn)機(jī)配套液壓錨桿臺(tái)車工藝情況，為減少掘支環(huán)節(jié)分步施工，解決工藝不連續(xù)的問題，利用裝備提能和工時(shí)優(yōu)化，提升大斷面煤巷掘進(jìn)效率，經(jīng)過對(duì)EBZ200M-2型掘錨機(jī)進(jìn)行推廣應(yīng)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(qū)東輔助回風(fēng)巷位于四采區(qū)東部，8403工作面切割巷以東，西大巷軌道大巷以南，二采區(qū)邊界以西，三礦井田以北。是沿15號(hào)煤基本頂掘進(jìn)的半煤巖巷，設(shè)計(jì)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?guī)r，直接底為2.4 m灰黑色砂紙泥巖。

1.2 支護(hù)形式

頂板采用“W鋼帶+錨桿+錨索+金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)，鋼帶眼內(nèi)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(duì)稱的2、5眼上，第二排布置在鋼帶對(duì)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(wǎng)使用6 000 mm×1 200 mm的金屬網(wǎng)。兩幫采用“錨桿+經(jīng)緯金屬網(wǎng)”聯(lián)合支護(hù)，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(wǎng)。

2 掘錨機(jī)特點(diǎn)

EBZ200M-2型掘錨機(jī)能實(shí)現(xiàn)連續(xù)切割、裝載、運(yùn)輸，配合錨桿鉆機(jī)進(jìn)行打錨桿、錨索支護(hù)的循環(huán)作業(yè)。適用于煤巷或半煤巖巷以及軟巖的巷道掘進(jìn)，最大定位截割斷面可達(dá)32 m2，截割硬度為80 MPa。要求環(huán)境溫度為0～30℃，坡度±18°。

3 掘錨機(jī)技術(shù)參數(shù)（見表1—表6）

表1 掘錨機(jī)整體參數(shù)表

表6 掘錨機(jī)鉆錨系統(tǒng)和臨時(shí)支護(hù)主要技術(shù)參數(shù)表

4 施工工藝

四采區(qū)東輔助回風(fēng)巷掘進(jìn)時(shí)采用EBZ200M-2掘錨機(jī)進(jìn)行截割、裝載、臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)，運(yùn)輸使用皮帶機(jī)出煤。截割完后，先上鋼帶和金屬網(wǎng)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，后伸出鉆臂至工作面，由左右鉆臂先施工頂板范圍內(nèi)3個(gè)錨桿及錨索眼位，再施工每幫最上2排錨桿，下部2個(gè)幫錨桿由錨桿鉆機(jī)施工。

表2 掘錨機(jī)鏟板部主要技術(shù)參數(shù)表

表3 掘錨機(jī)第一運(yùn)輸部主要技術(shù)參數(shù)表

表4 掘錨機(jī)截割部主要技術(shù)參數(shù)表

表5 掘錨機(jī)行走部主要技術(shù)參數(shù)表

臨時(shí)支護(hù)：頂幫完好時(shí)，每掘出一個(gè)循環(huán)（兩排）后，操作換向閥使折疊油缸打開，根據(jù)現(xiàn)場支護(hù)位置，確定打開角度，操作換向閥使兩級(jí)升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)頂架向上舉升，控制前后、左右翻轉(zhuǎn)油缸，確保頂架接頂良好，調(diào)整金屬網(wǎng)、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(jìn)行錨固作業(yè)。

生產(chǎn)班工藝流程：檢查工作面隱患→截割（同時(shí)裝料運(yùn)輸）→停機(jī)→敲幫問頂→打開臨時(shí)支護(hù)→操作錨桿鉆機(jī)→打錨桿和錨索進(jìn)行永久支護(hù)→開機(jī)→進(jìn)入下個(gè)工作循環(huán)。

5 應(yīng)用情況及分析

掘錨機(jī)滿足現(xiàn)斷面截割要求且截割和運(yùn)輸功率大（截割功率200 kW，運(yùn)輸能力4 m3/min），截割效率有優(yōu)勢，截割用時(shí)30 min，截割用時(shí)節(jié)省15 min左右。掘錨機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)，該裝置結(jié)構(gòu)合理，全液壓自動(dòng)操作，且支護(hù)面積大，整體支護(hù)效果好，有效改善了作業(yè)環(huán)境。在永久支護(hù)上，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工，施工錨桿用時(shí)4 min，錨索用時(shí)12 min，循環(huán)支護(hù)用時(shí)120 min，鉆眼效率較原來提高一倍。

通過掘錨機(jī)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了截割、臨時(shí)支護(hù)、永久支護(hù)的全部機(jī)械化，日單進(jìn)達(dá)到12 m，平均月進(jìn)尺達(dá)300 m，較原來工藝提升60 m，提升幅度25%。

6 應(yīng)用效果分析

6.1 掘錨機(jī)優(yōu)點(diǎn)

1）掘錨機(jī)在現(xiàn)有掘進(jìn)機(jī)基礎(chǔ)（外形尺寸基本相同）上實(shí)現(xiàn)集成2臺(tái)錨桿鉆機(jī)，在截割完即可進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，解決了掘進(jìn)機(jī)和人工施工進(jìn)行打眼施工錨桿的難題。

2）掘錨機(jī)配套的機(jī)載臨時(shí)支護(hù)，實(shí)現(xiàn)全液壓自動(dòng)操作，結(jié)構(gòu)緊湊，配合有序，較液壓錨桿臺(tái)車有更大的支護(hù)面積和護(hù)頂效果，有效地改善了作業(yè)環(huán)境。

3）掘錨機(jī)自帶張緊液壓系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)高壓快速對(duì)錨索預(yù)緊，并減少了錨索張拉泵配置。

6.2 掘錨機(jī)存在問題

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

2）幫錨桿施工效率低。由于鉆臂設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)影響，鉆臂在施工幫錨桿時(shí)被調(diào)整成水平狀態(tài)，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(jìn)臨時(shí)支護(hù)裝置。掘錨機(jī)的臨時(shí)支護(hù)裝置有著較好的操作性能，但在布置鋼帶時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，影響臨時(shí)支護(hù)調(diào)整時(shí)間。

7 結(jié)語

通過掘錨機(jī)的推廣和分析，綜合對(duì)比原施工工藝，掘錨機(jī)表現(xiàn)了良好的綜合性能，實(shí)現(xiàn)了截割、臨時(shí)支護(hù)、永久支護(hù)的一體化作業(yè)，提升了掘進(jìn)裝備機(jī)械化、連續(xù)化、成套化水平，掘進(jìn)效率提升了25%以上，是現(xiàn)階段大斷面煤巷安全高效掘進(jìn)的可靠裝備，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。