復雜地質條件下EBZ200H 機組的改進及應用

王泰功

（晉能控股煤業集團長平煤業有限責任公司， 山西 晉城 048400）

引言

目前長平公司井下巷道掘進進尺中間底抽巷（巖巷）占據著長平公司很大的比重。井下巖巷掘進所使用的掘進機有EBZ260 型和EBZ200H 型兩種。其中長平公司過陷落柱掘進期間使用的是第一代EBZ200H 型掘進機，其在應用中顯現了較多的難題[1-6]，亟需優化升級。

1 EBZ200H 機組簡介

長平公司五盤區第二回風巷東段過SX106 陷落柱期間使用的第一代EBZ200H 型掘進機，如圖1所示。該掘進機適用于大截割面積巷道掘進，其性能參數見表1，能夠實現30 m2巷道一次掘進成型，具有如下優勢：

表1 EBZ200H 懸臂式縱軸掘進機性能參數

圖1 EBZ200H 型掘進機

1）截割雙驅動技術：解決偏載問題，保障軸承可靠工作，換件率較單驅結構降低20%。

2）行走組合支承技術：減小履帶阻力，接地平穩、易維護。

3）鏟板收料技術：采用動輪前置、敞開式設計，收料能力提高20%。

4）高效運輸技術：通道采用流暢式設計，有效解決運輸卡料。

5）快速拆卸技術：易損件采用快拆式接口；整機元器件、管路布局科學；維護空間最大化。

6）截齒排布技術：利用大數據分析技術，采集數十萬個截齒使用數據，經反復優化，開發出三一專用截割頭設計軟件，全齒咬合、鉆進力大、無偏磨；電器系統安全智能，專用控制器防護等級高（IP67）,抗振性強、可靠性高。

7）自診斷技術：運行狀態實時顯示，故障信息顯示及故障排查指南，故障歷史記錄查詢。

2 EBZ200H 機組在復雜地質條件下出現的問題

五盤區第二回風巷東段過陷落柱期間，對EBZ200H 機組的運行產生較大影響，主要表現如下：53081 巷掘進至1 130 m 處揭露SX114 陷落柱，該陷落柱不導水、以泥巖為主、夾雜砂巖，耗時22 d 通過；53082 巷掘進至1 028 m 處揭露SX109 陷落柱，該陷落柱巖性與SX114 陷落柱相似，耗時38 d 順利通過；五盤區第二回風巷東段過SX106 陷落柱期間，機組在割矸過程中幾乎每天都會出現第一輸送機（小溜子）機尾卡矸現象，嚴重影響施工進度。

其中53082 巷的生產影響因素統計見下頁表2。經過分析和研究，內部因素中主要有矸硬割矸時間長、機組小溜子卡矸兩個方面。其中矸硬割矸時間長問題是由于陷落柱矸硬所致，通過從破巖方式上作出改變、每天充分利用早班時間在工作面迎頭矸硬的地方放震動炮即可解決。而機組小溜子卡矸難題則是影響機組工作效率發揮的一個關鍵因素，該機組在割矸過程中，幾乎每天都會出現第一輸送機（小溜子）機尾卡矸現象，而且每次處理卡矸都要浪費大量的精力和時間，不僅增加了職工的勞動強度，而且嚴重影響工作面的正常掘進。

表2 生產影響因素統計

3 卡矸難題解決措施

針對機組小溜子卡矸難題，長平公司通過與機組廠家人員溝通，采取以下兩個方面措施進行改進和優化，具體內容如下：

1）增加錨索束清理裝置。現場分析認為，小溜子出不了矸在機組過構造割矸時，最常見的問題是機組小溜子溜槽內塞滿矸泥，出不了矸。針對這一現象，通過在小溜子刮板前的大鏈上捆綁錨索，起到刮矸作用，改造圖如圖2、圖3 所示。經現場實踐證明，通過這一方式有效解決了小溜子出矸時卡絆的現象，每割矸1 排節省1～2 h 的出矸時間，為過陷落柱期間進尺由2 m/d 提升到3 m/d 提供了重要保障。

圖2 機組小溜子錨索束清理裝置示意圖

圖3 錨索束清理裝置現場圖

2）尾軸護板改造。為了避免小溜子出矸時出現卡堵，將小溜子機尾處的護軸蓋板進行了切割改造，改造前后的對比如圖4 所示。通過改造，增加了小溜子的大鏈（刮板）與機尾槽的空間，矸泥進入機尾槽后，因為刮板上方沒有蓋板的阻擋，矸泥可以順利地從機尾槽里拉出，從而避免了機尾槽里矸泥的堆積，有效地避免了小溜子出矸的卡堵現象。這一方式徹底解決了機組出矸時小溜子卡堵的現狀，為工作面掘進節省了時間，提高了效率。

圖4 尾軸護板改造前后對比圖

4 機組改造效果

改造后的機組可以提高割矸時的出矸效率，由原先的單排出矸時間5～6 h 縮短至現在的4 h，單排出矸時間縮短了30%左右，間接提高了巖巷的掘進效率；減少了機組長時間運行、油溫過高造成的油管崩斷的現象，減少了機組上油管或小溜子的損耗量。該小溜子機尾的改造方法已成功應用于長平公司機掘二隊，并取得顯著效果，對長平公司巖巷掘進出矸有一定的借鑒價值，并在長平公司其他掘進隊組推廣應用。