EBH315懸臂式掘進(jìn)機(jī)在硬巖巷道中的應(yīng)用

付俊義

（大同煤礦集團(tuán)華盛萬(wàn)杰煤業(yè)有限公司， 山西 河津 043300）

引言

我國(guó)對(duì)軟巖巷道（即截割巖石單向抗壓）的掘進(jìn)工作，使用比較廣泛的掘進(jìn)機(jī)為機(jī)械重量60～80 t的EBZ220掘進(jìn)機(jī)、EBZ260掘進(jìn)機(jī)等等。針對(duì)巖石單項(xiàng)抗壓的全巖隧道進(jìn)行掘金時(shí)，會(huì)造成掘進(jìn)機(jī)截齒嚴(yán)重消耗問(wèn)題，并且這類掘進(jìn)機(jī)的穩(wěn)定性普遍較差，為解決這些問(wèn)題，提高掘進(jìn)工作效率，中國(guó)煤炭科工集團(tuán)專門(mén)針對(duì)硬巖巷道環(huán)境研制了EBH315懸臂式掘進(jìn)機(jī)。

1 EBH315懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)參數(shù)、技術(shù)特點(diǎn)

1.1 EBH315主要技術(shù)參數(shù)表（見(jiàn)表1）

表1 EBH315主要技術(shù)參數(shù)

1.2 EBH315技術(shù)特點(diǎn)

1）截割頭采用橫截式，其特點(diǎn)為截割穩(wěn)定性較好，截割能力較強(qiáng)。

2）EBH315采用采用雙齒條回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其技術(shù)特點(diǎn)為運(yùn)行平穩(wěn)，具備較好的耐沖擊性、振動(dòng)性。

3）機(jī)械潤(rùn)滑方式采用集中潤(rùn)滑系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)機(jī)全部銷軸、回轉(zhuǎn)臺(tái)以及一些關(guān)鍵部位的軸承進(jìn)行自動(dòng)潤(rùn)滑機(jī)制，可有效降低人工維護(hù)的工作強(qiáng)度和時(shí)間成本。

4）EBH315懸臂式掘進(jìn)機(jī)配有整機(jī)工況檢測(cè)功能，利用電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器以及壓力傳感器對(duì)機(jī)械的多點(diǎn)、多參量實(shí)時(shí)檢測(cè)。

5）在掘進(jìn)作業(yè)期間采用遙控控制方式，掘進(jìn)機(jī)操作者可以在距離掘進(jìn)機(jī)30 m開(kāi)外的距離，使用遙控器對(duì)掘進(jìn)機(jī)具備的全部功能進(jìn)行近程遙控操，操縱EBH315懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行作業(yè)[1]。

2 EBH315掘進(jìn)機(jī)工作面概況

本文以重慶太足縣古龍鄉(xiāng)的古龍煤礦硬巖掘進(jìn)工作面為實(shí)例：

2.1 巷道斷面、支護(hù)概況

2.1.1 巷道斷面

EBH315懸臂式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)的工作面為北區(qū)帶式輸送機(jī)大巷道，該巷道斷面采用直墻半圓拱形斷面，如圖1所示：

圖1 北區(qū)帶式輸送機(jī)大巷道支護(hù)斷面設(shè)計(jì)示意圖（單位：mm）

北區(qū)帶式輸送機(jī)大巷掘進(jìn)高度5 070 mm，掘進(jìn)寬度為5 700 m，巷道斷面為26.4 m2，屬于全巖斷面巷道，白色砂巖為主要巖石，圍巖較為堅(jiān)硬，其硬度系數(shù)為10～13，坡度為2°下山，巷道平均溫度35℃，瓦斯含量較。在進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)期間，最大涌水量為80 m3/h，正常涌水量為30 m3/h。淋水平均溫度為45℃。

2.1.2 巷道支護(hù)

該巷道采用的支護(hù)方式分為兩種，即永久支護(hù)與臨時(shí)支護(hù)。

1）永久支護(hù)。該巷道永久支護(hù)方式采用錨網(wǎng)索噴支護(hù)，采用鋼式高強(qiáng)度樹(shù)脂Φ22 mm×2 500 mm錨桿，800 mm×800 mm錨桿排距，采用200 mm×200 mm×10 mm高強(qiáng)度蝶形托盤(pán)作為錨桿托盤(pán)，端頭錨固采用MSZ2850樹(shù)脂錨固劑（×2），將8根長(zhǎng)度為200 mm的鐵絲綁扎于錨桿尾部，用于標(biāo)出錨桿位置。一次金屬網(wǎng)規(guī)格為1 200 mm×2 000 mm，網(wǎng)格為150 mm×100 mm，焊制材料為圓鋼焊制。采用規(guī)格為Φ17.8 mm×6 300 mm高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨索，布置方式為錨索間排距2 000 mm×2 000 mm，采用300 mm×300 mm×16 mm蝶形托盤(pán)作為錨索托盤(pán)，并利用MSZ23650樹(shù)脂藥卷×3對(duì)錨索端頭進(jìn)行固定。

2）臨時(shí)支護(hù)。該巷道采用30～50 mm初噴厚度的C2砼作為臨時(shí)支護(hù)，在掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行截巖作業(yè)完畢后，初噴緊跟迎頭，進(jìn)而通過(guò)可靠的臨時(shí)支護(hù)來(lái)掩護(hù)出矸，掛網(wǎng)，設(shè)置錨桿作業(yè)。在頂板出現(xiàn)破碎情況下，使用初噴臨時(shí)支護(hù)外加前探梁，在這一期間要求前探梁和工作面的距離≤0.3 m[2]。

2.2 勞動(dòng)組織概況

該巷道在施工期間，作業(yè)方式采用“三八”制，施行三班倒機(jī)制進(jìn)行掘進(jìn)和支護(hù)作業(yè)，機(jī)電大班負(fù)責(zé)對(duì)早班進(jìn)行維護(hù)，機(jī)電工負(fù)責(zé)維護(hù)中班和夜班，整體作業(yè)采取正規(guī)循環(huán)作業(yè)模式。

掘進(jìn)機(jī)的循環(huán)工作分為大循環(huán)施工和小循環(huán)施工。大循環(huán)施工：最大控頂距離截割前≤300 mm，截割后≤2 000 mm，循環(huán)尺寸為2 000 mm。小循環(huán)施工：最大控頂距離在截割前≤300 mm，截割后≤3 300 mm，循環(huán)尺寸為1 000 mm。

3 EBH315懸臂式掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用情況、成效對(duì)比

3.1 應(yīng)用情況

古龍煤礦生產(chǎn)工作面，以勞動(dòng)組織配備的設(shè)備、人員進(jìn)行合理施工，并在作業(yè)中嚴(yán)格遵循作業(yè)規(guī)程開(kāi)展，其中，EBH315懸臂式掘進(jìn)機(jī)于2010年1月26日入場(chǎng)投入生產(chǎn)，截止到2010年4月29日，平均月有效掘進(jìn)尺寸為101 m，累積進(jìn)尺296 m，日平均掘進(jìn)尺寸達(dá)到3.4 m，3月份作業(yè)效率最高，有效掘進(jìn)尺寸累計(jì)120 m，日進(jìn)尺達(dá)到了5.5 m[3].

3.2 作業(yè)成效對(duì)比

在相同地質(zhì)的巷道中，將采用EBH135的想到與傳統(tǒng)的鉆爆法巷道進(jìn)行掘進(jìn)成效對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如表2所示：

表2 EBH315掘進(jìn)機(jī)與傳統(tǒng)鉆爆法成效對(duì)比表

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)使用效果的對(duì)比來(lái)看，在硬巖巷道環(huán)境下，EBH315懸臂式掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用十分成功，不僅有效解決了巷道掘進(jìn)速度較慢的問(wèn)題，而且憑借可遙控操作的方式，大幅度提高了作業(yè)安全性，有效降低人工勞動(dòng)力，完美地取代了傳統(tǒng)的鑿巖爆破掘進(jìn)方式，為我國(guó)礦產(chǎn)硬巖掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。