EBH-315型综掘机在煤矿快速掘进中的应用

王力中，刘青松

(神东煤炭集团开拓准备中心，陕西 神木 719315)

0 引言

现阶段我国煤矿巷道掘进的主要方式有3种，第1种是引进的山特维克生产的掘锚机，该机型能同时进行掘进、支护作业，在神东煤矿应用广泛；第2种是连续采煤机和四臂锚杆机配套作业，在巷道顶帮条件好的情况下能进行双巷掘进，这种掘进方式在神东矿区及其他主要大型煤矿企业应用也较广泛；第3种是悬臂式掘进机与(双臂)锚杆机配套作业，这种掘进方式主要应用在岩巷掘进、拉底、扩帮等量少的工程。

1 综掘机的主要技术参数及优缺点

1.1 EBH-315综掘机的主要技术参数

该机型整机参数设计合理，截割部采用可伸缩横轴式截割机构，装载部采用改向链轮前置的新型机构，首创双齿条回转机构，刚性好、运转平稳、承载能力强；机架设计为前后分体式，利于进行运输，机尾加装有后稳定及微调机构，提高了整机的截割稳定性；行走部采用马达行星减速器一体机，整机装有集中自动润滑系统，电气系统具有故障诊断、电流检测等功能，智能化程度高。

1.2 综掘机的优缺点

优点：①该机具有配置高、技术先进、结构紧凑、截割能力强等优点；②综掘机可经济切割单向抗压强度≤100 MPa(局部≤120 MPa)的煤岩，可掘巷道最大宽度(定位时)7.01/6.57 m，最大高度5.825/5.459 m；③可根据要求将巷道割成矩形、顶部拱形等形状。

缺点：①与掘锚机和连采机相比，不能一次成巷，不能边掘进边支护；②存在频繁退机的情况，对底板破坏严重；③自身较重，搬家倒面较困难；④ 配件更换困难；⑤联巷开口需预留的跨度较长，不易转向。

2 施工方法及施工工艺

由于该机型主要针对岩巷设计，故自重130 t，在岩巷掘进中稳定性强。掘进时煤机司机坐在驾驶室操作截割系统的升降及左右摆动，同时还能完成整机的前进和后退，该机型后可根据实际需求安装桥式胶带转载机和可伸缩式带式输送机，实现连续运输；也可以在短距离巷道掘进时，采用防爆工程车进行出渣。支护时由后配套的双臂锚杆机进行支护。

2.1 综掘机截割方式

EBH-315综掘机根据巷道条件及《作业规程》要求，确定循环进尺，掘进时严格按照地测人员所给数据掘进。

综掘机作业前必须接好冷却水，掘进过程中，必须在激光指示仪的引导下作业，以防止巷道割偏，按巷道岩石硬度确定进刀量，并时刻关注机身显示屏的检测数据、掘进完毕后支护，等待支护完毕后在进行掘进，如此循环。

切割作业需视巷道围岩硬度的变化、煤岩分布情况及其破碎难易程度而定，若煤岩坚硬、致密难以破碎，应从断面底部开始掘进；若煤岩较为松软容易破碎，应从断面顶部开始掘进；若断面为半煤岩，应从煤岩结合处的煤层一侧开始掘进。总之，应当根据煤岩的构成特点选择最合适的切割方法。

2.2 截割工艺

掏窝槽：切割头首次横向切割之前，必须先在断面内挖掘一个窝槽。对中等或中等以上硬度的岩石，先在断面的中心底部开槽。在窝槽的开掘过程中，转动着的切割头，依靠掘进机行走机构向前推进，同时左右摆动，逐步完成掏槽工作。

横向切割：窝槽开掘完成后，让装载部与中部输送机工作，运走切割下的物料。然后将铲板和后支撑靴稳定装置下落紧贴底板，将掘进机略抬起，使机器在切割作业时有较好的稳定性。水平摆动转动着的切割头沿巷道断面的宽度方向水平切割，开掘横槽。切割头移动到位后，使其升高一个距离(该距离称为跨距)，跨距需小于300 mm，接着往回摆动切割头继续进行水平切割。多次重复以上动作，直至完成整个切割工作面，如图1所示。

图1 进刀方式示意Fig.1 Schematic diagram of feed mode

工作面循环进度确定：为了充分发挥设备效率，提高单进水平，根据工作面地质特征、顶板岩性，矿压观测资料确定循环进度。当裂隙不发育，围岩完整时，循环进度确定为4 m；当顶板遇地质构造，裂隙发育、顶板破碎，发生离层、掉渣，淋水加大，局部冒顶，帮部破碎不稳定、片帮等现象时，必须短掘短支，循环进度确定为1 m。

2.3 装载及运输

综掘机采用自动装煤(岩)方式。综掘机装有收集头机构和中部输送机；综掘机截割时，煤(岩)落入收集头机构，耙爪连续运转，中部输送机将割落的煤(岩)转运到防爆车。对于巷道中的大块及较多的浮渣由装载机清理，剩余少量浮渣由人工清理。

2.4 综掘机的维护和保养

为使综掘机持久地正常工作，充分发挥其功能，检修人员必须按照制定的检修计划进行检修，煤机司机严格按照《操作规程》和神东岗位标准作业流程操作，以有效地消除故障和隐患。如定期检查油箱油位及油质，油量不够要及时补加，油质污染或变质要及时更换，以保证油泵及液压系统正常运转。

2.5 循环作业图标

综掘机掘进工艺流程为：交接班→挂设激光→掘进→支护→下一循环。正规循环进尺2～4 m，单班为1～2个循环，全体掘进4～8 m，月进尺120～220 m。检修班进行生产准备和检修，循环作业流程见表1。

表1 循环作业表Table 1 Cycle operation chart

3 劳动组织及主要技术经济指标

3.1 掘进作业方式

作业方式：工作面采用“三班”制作业形式。两班生产一班检修。

工序安排：①班次安排。8：00～16：00为检修班检修，16：00～24：00为中班生产，24：00～8：00为夜班生产。 ②工序安排。生产班掘进、支护、文明生产等，每班按正规循环进度作业；检修班负责完善支护、设备检修、延伸进排水管及风筒等生产准备工作。

3.2 劳动组织

队干定编8人；一个生产班定编4人；检修班定编15人；出勤率为0.73%，劳动组织分配，见表2。

表2 劳动组织表Table 2 Labor organization table 单位：人

3.3 主要技术经济指标

岩巷掘进主要技术经济指标见表3。由表3可知，在岩巷掘进中，尤其是在煤岩层硬度较大的情况下，使用综掘机掘进，各项经济考核指标最为合理。

表3 主要技术经济指标Table 3 Main technical and economic indicators

4 结论

神东煤炭集团自引进综掘机后，经过多年的使用，已逐步成熟，尤其是在岩巷掘进中，基于其机身特点，提高了掘进效率；以综掘机为主要掘进设备而成立的队伍，人员配置相对较少，降低了成本，提高了经济效益，有效地弥补了掘锚机、连采机的缺点。