EBZ-132型综掘机在岩巷掘进的应用

付培冬

根据煤矿通风管理的要求，阳泉煤业（集团）有限责任公司一矿原来“U+I”通风系统中的内错尾巷调整为布置在岩石中的低抽巷，造成岩巷进尺急剧增加，占全矿总进尺的50%以上。多年来该矿岩巷施工普遍采用普掘工艺，尤其是采区增加了岩巷抽采巷后，工作面的接替准备出现了严重的滞后问题，给生产衔接带来了一定的困难，为解决这一问题，引进了EBZ-132型掘进机，并在8304工作面低抽巷进行了应用。随着综掘工作面机械化程度的不断提高和综掘工艺的不断改进，综掘推进速度明显高于普掘，取得了很好的效果。

1 掘进机主要技术参数

1.1 掘进机总体结构

其总体结构见图1。

图1 掘进机总体结构

1.2 主要技术参数

最大掘进高度/m 4.45最大掘进宽度/m 4.9爬坡能力 ±18°最大截割岩石单向抗压强度/MPa 70卧底深度/mm 270截割电机功率 132/75 kW装载形式 三齿星轮截割头转速 47/23.5 rpm

外型尺寸/m 长×宽×高：9.53×2.8×1.55整机重量/t 36供电电压 1140/660 V油泵电机功率/kW 75额定输出功率/kW 207（不含转载机功率）内/外喷雾水压 3/2.8 MPa运输机形式 中双链刮板式需最小冷却水量/（L/min） 90运输机功率/kW 25机身地隙/mm 165最大不可拆卸件尺寸(长×宽×高)/m 3.22×1.105×1.37最大不可拆卸件重量/kg 4200行走速度/（m/min） 0～6履带宽度/mm 450星轮转速/rpm 33液压泵 250/100 ml/r装载能力/（m3/min） 3.2对地压强/MPa 0.13油箱容积/L 300电气控制 进口专用控制器

2 施工工艺

2.1 巷道概况

S8304工作面低位抽采巷，位于南北翼瓦斯联络巷以东，三采区东副巷以西，S8303工作面（西部）（已采）以南，S8305工作面 （西部）（未掘进）以北。是以K2石灰岩为底板，沿K2石灰岩上部的黑色泥岩掘进的全岩巷道，泥岩硬度在f=3-4范围。

巷道毛宽4.2 m，净宽4.0 m，毛高2.7 m，净高2.6 m，毛断面11.34 m2，净断面10.4 m2。采用“二九一六”制作业方式。循环方式为：二个班为生产班，生产时间9 h；一个班为检修班，检修时间6 h。

顶板采用“锚杆＋锚索＋金属网＋钢带”联合支护，排距900 mm，间距950 mm。钢带使用BHW-950-220-4-4100 mm的5眼W钢带；第一排布置2根锚索，锚索布置在钢带的第2、4眼内，其它眼布置锚杆；第二排布置一根锚索，锚索布置在3眼内，其他眼布置锚杆，依次交替循环布置。顶锚杆使用Φ20×2000 mm的圆钢锚杆，顶锚杆托板为115 mm×115 mm×8 mm托板，药卷使用MSCK23/60的树脂锚固剂；锚索使用Ф21.6×7200 mm的矿用钢绞线,锚索托梁使用长400 mm的12#槽钢，内垫200 mm×95 mm×12 mm的小垫片，药卷使用MS双速23/120的树脂锚固剂。

两帮采用“锚杆+金属网”联合支护，每排每帮布置3根锚杆，排距900 mm，间距从顶板至底板依次为：400 mm/800 mm/800 mm/700 mm。帮锚杆使用Φ20×2000 mm的圆钢锚杆，托板为350 mm×120 mm×40 mm花式托板，药卷使用MSK28/60的树脂锚固剂。

2.2 掘进工艺

沿K2石灰岩上部的黑色泥岩掘进，EBZ-132型掘进机截割、装载，皮带机运输，锚杆钻机打注锚杆、锚索的施工方法。一次截割两排，循环进度为1.8 m，如表1所示。

生产工艺流程：检查工作面隐患→掘进机截割、装载、运矸→敲帮问顶支设临时支护→永久支护→工程质量检查→准备下一循环。

表1 综掘工艺循环用时

2.3 使用效果

在一矿西大巷8304工作面低抽巷试验使用。EBZ132型掘进机截割一次成型，每个循环用时50 min，循环进度1.8 m。由于受地质构造影响，6月份掘进尺270 m，其中70 m为全岩。过完构造后在正常情况下计划每个小班组织3个循环，班进尺5.4 m，每个圆班进尺10.8 m，月进尺可以达到280 m。

3 与普掘工艺的经济技术比较

3.1 普掘掘进工艺

（1）施工方法

采用人工打眼放炮，侧装机装矸，皮带机运输，锚杆钻机打注锚杆、锚索的施工方法。全断面一次起爆，一次成型，循环进度1.6 m，如表2所示。

（2）生产工艺流程

检查工作面隐患→侧装机装矸→皮带机运输→打进度眼→装药、撤人、停电、放炮→排炮烟→检查工作面放炮情况→出矸—敲帮问顶、支设临时支护→永久支护→工程质量检查→为下一班做准备。

表2 普掘工艺循环用时

8304工作面低抽巷全长1180 m。从6月13日至7月13日一个月内进尺为280 m，用工1650个。如果采用普掘工艺掘进同样的进尺，将用时61天，用工3969个。按照每工120元计算，综掘工资成本为198000元，普掘工资成本为476280元。由于支护材料及工艺相同不加考虑，扣除综掘机租赁费用30000元，每掘进280 m巷道，综掘比普掘节约248280元，平均每米节约637元。经济技术比较如表3所示。

表3 经济技术比较

4 掘进机性能表现

1）实现软岩巷道综合机械化掘进。改变了我矿岩巷使用普掘的施工工艺，实现了综掘工艺的变革。在工作面岩石截割、装载和运输达到了机械化和连续化，减轻工人劳动强度，大大提升劳动效率。

2）掘进效率明显提升。一个循环截割时间近40 min，整个循环节省2 h。日进尺平均8 m，较原来提高4 m，提升幅度达100%。

3）作业环境得到改善。采用综掘工艺后，施工安全系数及环境明显改善，实现大断面一次成巷和机载式临时支护，工作面顶板隐患也得到消除，同时杜绝了放炮环节上的各种隐患。

5 存在问题

1）EBZ-132型掘进机行走履带和油箱的间隙较小，掘进机行走时如果履带松会和掘进机油箱发生摩擦，最终导致油箱漏油。建议改进此处设计。

2）在加油、换管过程中容易造成憋气现象，造成液压系统不能正常工作。吸、回油过滤器容易坏。

3）掘进液压等管路复杂，管路型号、长度、大小头多种多样，从而加大更换难度。

6 结语

由于采用了综掘工艺，大大提高了巷道推进速度，从根本上解决了长期以来采用普掘工艺，推进速度慢，影响衔接的局面。在未来的新采区中采区高抽准备巷可以普及综掘工艺，可以极大的提高工效，缩短巷道掘进时间，为该矿的高产高效和安全生产提供有力的保障。