EBZ—160型掘进机在一矿的实践和应用

2014-07-09 12:26陈新锐
科技创新与应用 2014年20期
关键词:煤巷进尺煤岩

陈新锐

摘 要:文章通过EBZ-160型掘进机在我矿大断面煤巷的实践和应用,充分发挥了大功率掘进机在施工中破岩、装岩等高效的机械化优势,实现了煤巷施工循环进度和效率的显著提升,配套的各项生产能力得到极大发挥,从而大大的提高了单进水平。

关键词:EBZ-160型;掘进机;实践

引言

随着综采工作面现代化设备的急剧进步和回采工艺变革,我矿在阳泉矿区推广了厚煤层大采高工艺,试验取得了成功。面对大采高工艺的推广,我矿在服务回采的工作面准备,尤其大断面巷道的掘进上,出现了滞后的被动局面。为了改善采掘衔接的失衡局面,加快大断面巷道的掘进水平,在81303工作面进风巷试验了EBZ-160型掘进机,在单进水平的提升方面取得了很好的效果。

1 试验概况

1.1 巷道规格:矩形断面,巷道毛宽5.4m,净宽5.2m,毛高3.8m,净高3.7m,毛断面20.52m2,净断面19.24m2。支护形式:顶板支护形式:采用锚杆+补强锚索+金属网联合支护。两帮支护形式:采用锚杆+金属网联合支护。

1.2 地质概况:所掘巷道沿沿15#煤基本顶掘进的半煤岩巷,顶板直接顶为黑色泥岩,平均厚度1.03m;老顶为深灰色石灰岩,平均厚度为2.25m;属较稳定岩层。该区域总体构造形态为单斜构造,局部地段发育有次一级的向、背斜构造,倾角一般4°左右。

1.3 劳动组织:掘一队在册60人,包括队干等职能人员6人,正常出勤50人,出勤率基本保持在80%。队组实行“三八”工作制,一个检修班,两个生产班。每个生产班各6个循环,循环进度0.9m,每班掘进5.4m,日进10.8m。

2 生产配套

2.1 生产方法:尾巷采用EBZ-160型综掘机,沿15#煤15#煤直接顶掘进的割岩体并自行装矸石的施工方法。由工作面皮带经刮板输送机、采区皮带运输至煤仓。

2.2 工艺流程:检查工作面隐患→综掘机割煤落煤、装煤、运煤→敲帮问顶→支设临时支护→打顶锚索、锚杆→打帮锚杆→工程质量检查→准备下一个循环。

2.3 掘进机截割顺序:掘进机采用水平截割方法,将截割头逆时针旋转到巷道左上角,开始缓慢进刀(应从煤或软岩处入刀),按截割顺序图进行切割,要求顶板、底板水平切割,两帮垂直切割。先截割左半部,再截割右半部,左右各摆动一次为一个行程,五行程为一个循环。

2.4 主要用途及适用范围:EBZ-160悬臂式掘进机能实现连续切割、装载、运输作业。该机适用于煤巷或半煤岩巷以及软岩的巷道掘进,也可在铁路、公路、水力工程等隧道施工中使用。最大定位截割斷面可达26m2,截割硬度为80MPa。要求环境温度为0-30℃,坡度±18°。

2.5 掘进机参数:最大掘进高度4.7m,最大掘进宽度5.6m,爬坡能力±18°,最大截割岩石单向抗压强度80MPa,卧底深度206mm,截割电机功率160/100kW,截割头转速46/23rpm,外型尺寸(长×宽×高)9.4×2.9×1.62m,整机重量45t,供电电压1140/660V,运输机形式双边链刮板式,行走速度0-7m/min,履带宽度600mm,装载能力3.5m3/min。

3 工作情况

3.1 施工进尺组织情况

EBZ160型掘进机于2013年1月开始工业性试验。截至2014年10月底,总计掘进2845m,由于受地质构造影响,施工构造岩巷360m,构造全岩进尺影响较大,造成月平均进尺285m,2013年4月份在巷道运输距离近、设备事故少、无地质构造的情况下,完成进尺378m,较原来EBZ-100型掘进机效率提高80%以上。

3.2 掘机工作情况

截割煤岩:巷道正常掘进沿15#煤上方第一层石灰岩顶板掘进,同时为保证巷道施工要求,挑1m左右的黑色泥岩直接顶,在大断面截割过程过程中,需要分左右两次成巷。正常情况截割能力强大,截割头无论慢速、快速旋转对岩体的破碎都比较容易实现,在截割过程中机器稳定性良好。

4 效果对比

4.1 优越性

截割能力强,截割断面达到26m2,装载能力达3.5m3/min,截割一个循环进度需要20min,较原来型号掘进机效率有明显提升,适合大断面煤巷及半煤岩掘进;通过试验,EBZ-160型掘进机截割能力强和刀齿强度高的特点,能够适应我矿普氏系数≤6的煤巷和半煤岩巷掘进。

施工安全;实现大断面一次成巷后,临时支护采用机载式简易护顶器代替了以前帽柱临时支护,人员在煤头作业工作量和作业时间相对旧的掘进方式极大减少,避免了顶板对人员的威胁,安全系数有利很大提高;同时杜绝了放炮环节上的各类易发事故。

保证了截割断面;利用掘机行走、卧底、爬坡、摆动、伸缩等功能,很容易实现对巷道断面的任意截割修整,实际断面与设计断面误差很小,减少了半煤岩巷放炮成形不好,断面高度不够、损坏锚杆等现象。

4.2 建议

液压系统复杂,对维护人员提出更高的要求,从长远考虑,应加强对包机人员培训,提高包机人员素质,保证检修质量是充分发挥掘进机效能的必要保障。

司机操作台上观察死角较多,视野受阻,无法清晰观察机身右侧状况,比如当右侧方截割卧底时,其深度及曲摆范围较难准确把握,巷道尺寸控制难度高。

掘进当中遇到地质构造或岩石强度高的地段时,应采用放炮与掘进机配合掘进的方法,以减少掘进机的损坏。

5 结束语

EBZ-160型掘进机在一矿井下的成功应用,充分发挥了可靠性、先进性和实用性的特点,大大提高了大断面巷道掘进、运输机械化程度,显著的提高了劳动效率,解决了原来施工时劳动强度大、顶板控制难度大、安全程度低等难题。实现了大断面巷道掘进作业的连续化运输,配套的各项生产能力得到极大发挥,从而实现了掘进水平明显提高。具有显著的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]刘兆伟,等.EBZ135型掘进机的试验应用[J].山东煤炭科技,2007,6;2-4.

[2]马忠跃.EBZ200H型岩巷掘进机在全岩巷道中的应用[A].第六届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C].2011.

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