EBZ200M-2型掘锚机在大断面煤巷的应用分析

裴利星

（阳泉煤业（集团）有限责任公司一矿，山西 阳泉 045008）

引言

为提高综合机械化施工程度，充分发挥成套化装备优势，结合阳煤一矿推广掘进机配套液压锚杆台车工艺情况，为减少掘支环节分步施工，解决工艺不连续的问题，利用装备提能和工时优化，提升大断面煤巷掘进效率，经过对EBZ200M-2型掘锚机进行推广应用，取得了很好的效果。

1 巷道基本情况

1.1 巷道概况

四采区东辅助回风巷位于四采区东部，8403工作面切割巷以东，西大巷轨道大巷以南，二采区边界以西，三矿井田以北。是沿15号煤基本顶掘进的半煤岩巷，设计长度为1 000 m，巷道坡度平均4°，净宽5.5 m，净高3.8 m，净断面20.9 m2。巷道顶板直接顶为0.6 m黑色泥岩，基本顶为7.55 m灰色石灰岩，直接底为2.4 m灰黑色砂纸泥岩。

1.2 支护形式

顶板采用“W钢带+锚杆+锚索+金属网”联合支护，钢带眼内全部布置锚杆，采用Φ20 mm×2 200 mm螺纹钢锚杆，锚索布置采用323眼方式，第一排布置在钢带对称的2、5眼上，第二排布置在钢带对称的2、5眼上及3、4眼中心，依次交替布置。锚索采用Φ21.6 mm×7 200 mm的钢绞线，金属网使用6 000 mm×1 200 mm的金属网。两帮采用“锚杆+经纬金属网”联合支护，排距1 000 mm。帮锚杆布置4根锚杆，间距400/1 000/1 000/1 000/500 mm。锚杆使用Φ20 mm×2 200 mm的左旋螺纹钢锚杆，使用3 600 mm×1 200 mm的菱形网。

2 掘锚机特点

EBZ200M-2型掘锚机能实现连续切割、装载、运输，配合锚杆钻机进行打锚杆、锚索支护的循环作业。适用于煤巷或半煤岩巷以及软岩的巷道掘进，最大定位截割断面可达32 m2，截割硬度为80 MPa。要求环境温度为0～30℃，坡度±18°。

3 掘锚机技术参数（见表1—表6）

表1 掘锚机整体参数表

表6 掘锚机钻锚系统和临时支护主要技术参数表

4 施工工艺

四采区东辅助回风巷掘进时采用EBZ200M-2掘锚机进行截割、装载、临时支护和永久支护，运输使用皮带机出煤。截割完后，先上钢带和金属网进行临时支护，后伸出钻臂至工作面，由左右钻臂先施工顶板范围内3个锚杆及锚索眼位，再施工每帮最上2排锚杆，下部2个帮锚杆由锚杆钻机施工。

表2 掘锚机铲板部主要技术参数表

表3 掘锚机第一运输部主要技术参数表

表4 掘锚机截割部主要技术参数表

表5 掘锚机行走部主要技术参数表

临时支护：顶帮完好时，每掘出一个循环（两排）后，操作换向阀使折叠油缸打开，根据现场支护位置，确定打开角度，操作换向阀使两级升降机构带动顶架向上举升，控制前后、左右翻转油缸，确保顶架接顶良好，调整金属网、钢带至合适位置后，操作换向阀使顶架与巷道顶板支撑，开始进行锚固作业。

生产班工艺流程：检查工作面隐患→截割（同时装料运输）→停机→敲帮问顶→打开临时支护→操作锚杆钻机→打锚杆和锚索进行永久支护→开机→进入下个工作循环。

5 应用情况及分析

掘锚机满足现断面截割要求且截割和运输功率大（截割功率200 kW，运输能力4 m3/min），截割效率有优势，截割用时30 min，截割用时节省15 min左右。掘锚机实现机载式临时支护，该装置结构合理，全液压自动操作，且支护面积大，整体支护效果好，有效改善了作业环境。在永久支护上，实现机械化施工，施工锚杆用时4 min，锚索用时12 min，循环支护用时120 min，钻眼效率较原来提高一倍。

通过掘锚机的应用，实现了截割、临时支护、永久支护的全部机械化，日单进达到12 m，平均月进尺达300 m，较原来工艺提升60 m，提升幅度25%。

6 应用效果分析

6.1 掘锚机优点

1）掘锚机在现有掘进机基础（外形尺寸基本相同）上实现集成2台锚杆钻机，在截割完即可进行支护作业，解决了掘进机和人工施工进行打眼施工锚杆的难题。

2）掘锚机配套的机载临时支护，实现全液压自动操作，结构紧凑，配合有序，较液压锚杆台车有更大的支护面积和护顶效果，有效地改善了作业环境。

3）掘锚机自带张紧液压系统，能实现高压快速对锚索预紧，并减少了锚索张拉泵配置。

6.2 掘锚机存在问题

1）钻臂操作平台面积小。钻臂伸出钻眼时，只有外部有操作平台，面积仅为1.5 m×0.5 m，不能实现2人配合作业，不能实现钻眼和连网、帮锚杆施工等平行作业，影响了钻锚施工效率。

2）帮锚杆施工效率低。由于钻臂设计的结构影响，钻臂在施工帮锚杆时被调整成水平状态，造成钻杆等朝下，钻臂遮挡住视线，影响了施工帮锚杆的操作。

3）改进临时支护装置。掘锚机的临时支护装置有着较好的操作性能，但在布置钢带时，不能实现精准控制，影响临时支护调整时间。

7 结语

通过掘锚机的推广和分析，综合对比原施工工艺，掘锚机表现了良好的综合性能，实现了截割、临时支护、永久支护的一体化作业，提升了掘进装备机械化、连续化、成套化水平，掘进效率提升了25%以上，是现阶段大断面煤巷安全高效掘进的可靠装备，具有很好的推广应用价值。