浅析EBZ200掘-锚-探一体机在煤矿巷道掘进时的应用

摘要：简要介绍了EBZ200掘-锚-探一体机的主要组成、各部分功能以及机载锚杆钻机输出扭矩的计算方法，论述了使用该机进行巷道掘进时的施工工艺，通过与现有巷道施工工艺对比分析，阐明了掘-锚-探一体机的优势与不足，为推进煤矿巷道掘-锚-探一体化施工提供了借鉴。

关键词：掘进 锚杆支护 临时支护 超前探测

引言

目前煤矿巷道掘进主要配套设备为悬臂式掘进机、单体气动锚杆钻机、坑道钻机。其中悬臂式掘进机用于巷道断面成形及掘进面迎头矸石转运;单体气动锚杆钻机用于巷道顶板及侧帮的支护;坑道钻机用于巷道瓦斯、水的超前探测以及施工冲击地压释放孔。巷道空间狭小，布置设备较多不便于管理，且各设备功能单一导致各工序交替错车施工，耗时耗力;设备机械化程度低，锚杆支护设备需人工搬运，工人作业环境差、劳动强度大。

1.EBZ200掘-锚-探一体机介绍

1.1主要结构组成

该机主要用于煤矿巷道掘进、顶板临时支护、锚杆支护、超前探测孔施工，由截割部、装运部、行走部、本体部、后支撑部、机载临时支护、具有锚杆支护和超前探测功能的机载液压锚杆钻机七大部分以及液压、电气、水路三大系统组成，如图1所示。

1.2 机载锚杆钻机扭矩计算

单体气动锚杆钻机扭矩最大值为130N.m，因各矿要求锚杆托盘螺母紧固力矩都大于该值，需要用力矩扳手或扭矩放大器进行二次紧固，导致锚杆支护效率低下。EBZ200掘-锚-探一体机机载液压锚杆钻机输出扭矩值可达300N.m，能够满足各矿对于锚杆托盘螺母的紧固力矩要求，无需二次紧固，节省了锚杆支护的时间，提高了锚杆支护效率，机载锚杆钻机扭矩计算公式如下：

2.在巷道掘进施工中的应用

EBZ200掘-锚-探一体机在孔庄煤矿7436溜子道掘进施工中应用，达到了良好的使用效果，巷道进尺效率提升了约20%，使用具体情况如下：

因该巷道为高冲击地压巷道，出于安全考虑需钻进冲击地压释放孔泄压，泄压孔的施工由该机配备的机载锚杆钻机配合专用探孔接头完成，冲击地压释放孔要求直径大于150mm，孔深大于20m;泄压孔施工完毕机载锚杆钻机收回，通过掘锚切换阀切换至掘进状态，用该机进行巷道掘进施工，每次掘进1m;掘进施工完毕，使截割臂处于中间落地状态，机载临时支护展开，托举锚网及钢带防护空顶区;通过掘锚切换阀由掘进状态切换至錨护状态，机身两侧的机载锚杆钻机伸出，配合锚杆施工专用钻杆接头施工顶板锚杆、顶板锚索、侧帮锚杆，锚护施工完毕，机载锚杆钻机收回、临时支护收回，为下一掘进循环做好准备。

3.与传统巷道掘进施工配套设备对比分析

采用掘-锚-探一体机进行巷道掘进施工与悬臂式掘进机+单体气动锚杆钻机+坑道钻机配套施工方式对比主要优点如下：

●整机集掘进、锚杆支护、超前探测等多功能于一体，减少了施工设备，方便了施工组织及设备管理;

●机载锚杆钻机扭矩和转速约为单体气动锚杆机的2倍，钻孔速度快、效率高;

●机载锚杆钻机扭矩可达300N·m，锚杆托盘螺母可以一次紧固到位，无需二次紧固，节省了支护时间;

●机载液压锚杆钻机噪音小，保护了操作者的身体健康;

●作业人员远离钻孔位置，避免了冲洗水及矸石渣飞溅到身上，改善了施工环境;

●无需人工搬运单体气动锚杆钻机及单体临时支护降低了工人劳动强度;

●通过临时支护的防护，保证了工人的人身安全;

4.结语

虽然EBZ200掘-锚-探一体机在实际使用过程中还存在一定的不足，但其把掘进、锚护、超前探测三功能融于一体，满足了煤矿巷道快速掘进的要求。相较于传统巷道掘进设备的配套方式，该机在综合掘进效率、作业安全性、减员增效、降低人员劳动强度、减少巷道施工设备种类等方面具有很大的优势，本文所述为掘-锚-探一体机的推广与应用供了参考。

参考文献

[1]何满潮，元和胜，靖洪文，王方荣，景海河等著.中国煤矿锚杆支护理论与实践[M].北京：科学出版社，2004.

[2]魏景生，吴淼.中国现代煤矿掘进机[M].北京：煤炭工业出版社，2015.

作者简介：郝大学，上海大屯能源股份有限公司，18251608859，江苏省徐州市沛县大屯煤电公司安泰花园西区28-2-501