EBH315悬臂式掘进机在硬岩巷道中的应用

付俊义

（大同煤矿集团华盛万杰煤业有限公司， 山西 河津 043300）

引言

我国对软岩巷道（即截割岩石单向抗压）的掘进工作，使用比较广泛的掘进机为机械重量60～80 t的EBZ220掘进机、EBZ260掘进机等等。针对岩石单项抗压的全岩隧道进行掘金时，会造成掘进机截齿严重消耗问题，并且这类掘进机的稳定性普遍较差，为解决这些问题，提高掘进工作效率，中国煤炭科工集团专门针对硬岩巷道环境研制了EBH315悬臂式掘进机。

1 EBH315悬臂式掘进机技术参数、技术特点

1.1 EBH315主要技术参数表（见表1）

表1 EBH315主要技术参数

1.2 EBH315技术特点

1）截割头采用横截式，其特点为截割稳定性较好，截割能力较强。

2）EBH315采用采用双齿条回转机构，其技术特点为运行平稳，具备较好的耐冲击性、振动性。

3）机械润滑方式采用集中润滑系统，可以实现对掘进机全部销轴、回转台以及一些关键部位的轴承进行自动润滑机制，可有效降低人工维护的工作强度和时间成本。

4）EBH315悬臂式掘进机配有整机工况检测功能，利用电压传感器、电流传感器、温度传感器以及压力传感器对机械的多点、多参量实时检测。

5）在掘进作业期间采用遥控控制方式，掘进机操作者可以在距离掘进机30 m开外的距离，使用遥控器对掘进机具备的全部功能进行近程遥控操，操纵EBH315悬臂式掘进机进行作业[1]。

2 EBH315掘进机工作面概况

本文以重庆太足县古龙乡的古龙煤矿硬岩掘进工作面为实例：

2.1 巷道断面、支护概况

2.1.1 巷道断面

EBH315悬臂式掘进机掘进的工作面为北区带式输送机大巷道，该巷道断面采用直墙半圆拱形断面，如图1所示：

图1 北区带式输送机大巷道支护断面设计示意图（单位：mm）

北区带式输送机大巷掘进高度5 070 mm，掘进宽度为5 700 m，巷道断面为26.4 m2，属于全岩断面巷道，白色砂岩为主要岩石，围岩较为坚硬，其硬度系数为10～13，坡度为2°下山，巷道平均温度35℃，瓦斯含量较。在进行掘进作业期间，最大涌水量为80 m3/h，正常涌水量为30 m3/h。淋水平均温度为45℃。

2.1.2 巷道支护

该巷道采用的支护方式分为两种，即永久支护与临时支护。

1）永久支护。该巷道永久支护方式采用锚网索喷支护，采用钢式高强度树脂Φ22 mm×2 500 mm锚杆，800 mm×800 mm锚杆排距，采用200 mm×200 mm×10 mm高强度蝶形托盘作为锚杆托盘，端头锚固采用MSZ2850树脂锚固剂（×2），将8根长度为200 mm的铁丝绑扎于锚杆尾部，用于标出锚杆位置。一次金属网规格为1 200 mm×2 000 mm，网格为150 mm×100 mm，焊制材料为圆钢焊制。采用规格为Φ17.8 mm×6 300 mm高强预应力锚索，布置方式为锚索间排距2 000 mm×2 000 mm，采用300 mm×300 mm×16 mm蝶形托盘作为锚索托盘，并利用MSZ23650树脂药卷×3对锚索端头进行固定。

2）临时支护。该巷道采用30～50 mm初喷厚度的C2砼作为临时支护，在掘进机进行截岩作业完毕后，初喷紧跟迎头，进而通过可靠的临时支护来掩护出矸，挂网，设置锚杆作业。在顶板出现破碎情况下，使用初喷临时支护外加前探梁，在这一期间要求前探梁和工作面的距离≤0.3 m[2]。

2.2 劳动组织概况

该巷道在施工期间，作业方式采用“三八”制，施行三班倒机制进行掘进和支护作业，机电大班负责对早班进行维护，机电工负责维护中班和夜班，整体作业采取正规循环作业模式。

掘进机的循环工作分为大循环施工和小循环施工。大循环施工：最大控顶距离截割前≤300 mm，截割后≤2 000 mm，循环尺寸为2 000 mm。小循环施工：最大控顶距离在截割前≤300 mm，截割后≤3 300 mm，循环尺寸为1 000 mm。

3 EBH315悬臂式掘进机应用情况、成效对比

3.1 应用情况

古龙煤矿生产工作面，以劳动组织配备的设备、人员进行合理施工，并在作业中严格遵循作业规程开展，其中，EBH315悬臂式掘进机于2010年1月26日入场投入生产，截止到2010年4月29日，平均月有效掘进尺寸为101 m，累积进尺296 m，日平均掘进尺寸达到3.4 m，3月份作业效率最高，有效掘进尺寸累计120 m，日进尺达到了5.5 m[3].

3.2 作业成效对比

在相同地质的巷道中，将采用EBH135的想到与传统的钻爆法巷道进行掘进成效对比，对比结果如表2所示：

表2 EBH315掘进机与传统钻爆法成效对比表

4 结语

根据使用效果的对比来看，在硬岩巷道环境下，EBH315悬臂式掘进机的应用十分成功，不仅有效解决了巷道掘进速度较慢的问题，而且凭借可遥控操作的方式，大幅度提高了作业安全性，有效降低人工劳动力，完美地取代了传统的凿岩爆破掘进方式，为我国矿产硬岩掘进技术发展奠定了夯实的基础。