1、    摘要:為預防沖擊地壓危害,降低施工期間高空作業危險,掘進工作面選用了上下臺階雙掘進機聯合作業。選用了EBZ160懸臂式掘進機,并對EBZ160懸臂式掘進機主要結構、功能、適用范圍、技術數據、設備布置、工作方式、掘進作業、技術要求、施工特點和應用效果進行了簡述,為大斷面巷道支護積累了經驗。關鍵詞:掘進機;大斷面;聯合掘進在煤巷掘進過程中,采用傳統的放炮掘進工藝,不僅效率低,而且工人勞動強度大,容易出現巷道的欠、超挖現象。采用掘進機掘進,雖然效率得到提高,但掘進大斷面對頂板實施錨網索高空作業支護時比較困難,影響礦井正常安全生產。鑒于此,躍進煤礦231

2、30綜放工作面運輸巷設計機軌合一膠帶運輸巷施工時,為預防沖擊地壓危害,掘進工作面采取炮綜聯合掘進工藝施工。在總結23130運輸巷炮綜聯合掘進實踐經驗的基礎上,對25110綜放工作面機軌合一膠帶運輸巷施工時,采取2臺掘進機聯合掘進;選用集團公司現有EBZ160懸臂式掘進機2臺,于2009年9月9日在25110運輸巷大斷面橢圓形棚支護掘進工作面投入試用。1工程概況躍進煤礦25110綜放工作面設計為機軌合一膠帶運輸巷,走向長1007m,掘進斷面34m2,巷高5·1m,巷中部寬6·2m,支護斷面24·5m2,采用錨網索加36U型鋼橢圓形棚支護。該掘進工作面在25110運輸

3、巷二1煤層沿頂板開口掘進,2臺EBZ160掘進機沿巷道走向向東掘進,掘進巷道在二1煤層,煤層厚度8·413·2m,煤層平均厚度11·5m,屬緩斜特厚煤層。基本頂為砂、礫巖,厚190m,塊狀、灰白色、具含水性;二1煤直接底為泥巖,厚4m,深灰色,塊狀易碎,含植物化石;基本底砂巖厚26m,為灰、淺灰色,成分以石英、長石英砂巖為主。運輸巷在掘進過程中分別有F2504、F2509正斷層2處,落差分別為1·7,0·6m,對巷道掘進有一定影響。2EBZ160懸臂式掘進機2·1主要結構(1)截割部。由截割頭、伸縮部、截割減速機、截割電動機等組成。(

4、2)鏟板部。由鏟板本體、側鏟板、鏟板驅動裝置、從動輪裝置等組成。(3)第一輸送機。由前溜槽、后溜槽、刮板鏈組件、張緊裝置等組成。第一輸送機位于機體中部,采用雙邊鏈刮板輸送機。(4)本體部。位于機體的中部,由回轉臺、回轉支承、本體架、銷軸套及連接螺栓等組成。(5)行走部。采用2臺液壓馬達,通過減速機、驅動鏈輪及履帶實現行走。(6)后支承部。由支架、后支承架體、支承腿、連接架、二運回轉臺、銷軸等組成。(7)液壓系統。由液壓油箱、主泵多路閥、液壓先導操縱閥、液壓馬達、油缸、冷卻器及各油管路組件等組成。(8)水系統。由外噴霧和內噴霧2部分組成。(9)電氣部分。由電控箱、操作箱、油泵電機(75kW)、截

5、割電機(160/100kW雙速)、二運電動滾筒(11kW)、錨桿電機(15kW)等組成。2·2主要功能和技術數據掘進機主要功能是實現連續切割、裝載和運輸作業。適用于煤巷、半煤巖巷及軟巖的巷道掘進,最大截割面積26m2,截割硬度為80MPa。適用環境溫度為030。掘進機總體長9·2m,總體寬2·9m,總體高1·8m,臥底深0·3m,爬坡能力±18°,截割巖石硬度80/60MPa,總質量48;t截割高度2·44·8m,截割寬度3·15·5m,截割面積26m2,截割頭轉數(46/23)r/m

6、in,截割頭伸縮量0·55m,電動機為160/110kW-4/8P隔爆型雙速切換電機,水冷方式,噴霧為內、外噴霧方式,水量30100L/min,水壓2·33·0MPa,鏟板裝載能力3·5m3/min(最大),第一輸送機運輸能力為3·5m3/min,行走部履帶寬度0·6m,行走速度07m/min,主電路額定電壓AC1140V,總功率246kW。2·3施工特點(1)EBZ160掘進機有高低2種掘進速度,低速切割扭矩大,高速切割效益高,并裝有內外高效除塵噴霧系統,先進的液壓系統以高質量的核心部件,保證了整機可靠性能。(2)掘進機掘

7、進速度快,巷道成型好,安全系數高。(3)切割振動小,有可提高機器穩定性的支腿裝置,工作穩定性能好,使整機可靠性得到提高。(4)采用智能電液控制系統,截割中遇到硬度變化較大情況時,系統可顯示截割功率大小,從而調整截割速度,降低了能耗,提高了安全保護能力。3掘進工作面設備布置25110綜放工作面運輸巷設計為機軌合一膠帶運輸巷,巷道掘進斷面34m2。為預防沖擊地壓危害,工作面掘進前須先放卸壓炮后再掘進。為減少高空作業,確保安全生產,使用錨網索支護,掘進工作面采用2臺EBZ160懸臂式掘進機,掘進面分臺階式或前、后部掘進機進行掘進:臺階上掘進工作面上部煤,安裝前部EBZ160掘進機;臺階下掘進工作面下

8、部煤,安裝后部EBZ160掘進機,后部掘進機二運電動滾筒膠帶機與巷膠帶輸送機機尾搭接形成運煤系統(圖1)。掘進工作面前部掘進機和二運電動滾筒膠帶機安裝總長21m,后部掘進機和二運電動滾筒膠帶機安裝長度25m,前部掘進機二運電滾筒膠帶機頭與后部掘進機截割頭間距23m。距前部掘進機二運電動滾筒2m處,加裝二運電動滾筒后支承支架,支架和回轉臺安裝在軌道上。隨著前部掘進機移動,前部掘進機二運電動滾筒支架和回轉臺在軌道上移動,實現前部掘進機在掘進面臺階上切割上部梯形斷面,后部掘進機在臺階下轉運煤炭的同時再切割下部梯形斷面,最終實現2臺掘進機的聯合掘進。4掘進機工作方式前部掘進機割煤前,首先在掘進工作面上

9、部打卸壓鉆孔,裝藥放卸壓炮,前部掘進機對掘進面上部煤進行切割。割下來的煤經前部掘進機一運刮板輸送機、二運電動滾筒膠帶機,被運入臺階下至后部掘進機截割頭處,經后部掘進機一運刮板機、二運電動滾筒膠帶機,最終煤炭被裝入DSP-1080/160膠帶輸送機,經采區下山膠帶輸送機轉運至采區煤倉。前部掘進機將煤運出后,對頂板在低空位置上打錨網索,同時對兩幫進行錨網錨索支護,后部掘進機將臺階下工作面煤進行切割運出后,對兩幫進行錨網錨索支護,同時在后部掘進機二運電動滾筒位置架設36U型鋼橢圓形棚支護,支護斷面24·5m2。掘進工作面設計頂板打22mm×2·25m錨桿,10根為1條鋼

10、帶,錨桿間距0·75m,棚距為0·7m。打17·8mm×8m錨索,每排4根,棚距為0·7m;上幫打18mm×1·8m錨桿,8根為1條鋼帶,錨桿間距0·75m,棚距為0·7m;下幫打18mm×1·8m錨桿,6根為1條鋼帶,錨桿間距0·75m,棚距0·7m。36U型鋼橢圓形棚支護時,先裝底棚,再架設兩側橢圓形棚,最后裝橢圓形頂棚;其周圍用圓木背實背牢,橢圓棚間用金屬連板周圍連接,使橢圓棚整體周圍均勻受力,預防沖擊地壓危害,達到36U型鋼橢圓形棚的支護效果。5掘進工藝5&

11、#183;1操作順序開啟順序:開動油泵電機開動第一輸送機(刮板機),開動星輪開動截割頭。當沒有必要開動裝載時,也可以在開動油泵電機后啟動截割電機。5·2截割(1)利用截割頭上下、左右移動截割,可截割出初步斷面形狀,如果截割的斷面與實際所需要的形狀和尺寸有一定的差別,可進行第2次修整,以達到斷面要求。(2)一般情況下,截割煤層硬度較小時,采用左右循環向上的截割方法。(3)截割煤層有夾矸或硬巖石時,選擇較軟的夾矸進行鉆進,然后采用由下而上、自左至右的截割方法。當截割煤層中含巖石硬度大且為同種巖石時,應將截割部置于水平和機器中心位置進行鉆進,可根據夾矸或巖石硬度和節理發育情況決定鉆進深度,但最大一次鉆進深度以不超過截割頭長度為宜,然后截割頭擴窩后再繼續鉆進。切割煤時,截割頭最大參與切割長以不超過0·7m為宜。前部掘進機掘進面上部小梯形斷面,后部掘進機掘進工作面下部大梯