梁 杰
(山西誠正建設監(jiān)理咨詢有限公司, 山西 陽泉 045008)
綜掘機,綜合機械化掘進機的簡稱,是一種集掘進、裝巖、運煤甚至支護、釘?shù)蓝喾N功能為一體的綜合機械化設備。其中EBZ260 型掘進機是一種礦用重型掘進機,被用于煤巷、半煤巖巷或巖巷的掘進,其多項技術(shù)屬國內(nèi)外領(lǐng)先的新技術(shù)和創(chuàng)新技術(shù),代表了國內(nèi)掘進機的發(fā)展趨勢。該型掘進機經(jīng)濟截割硬度f≤9,適用于各種類型底板、坡度為±18°的煤礦采準巷道的掘進,也可用于鐵路、公路、水力等工程隧道的施工。
山西陽煤集團二礦15 號煤81310 進風順槽用于解決13 采區(qū)81310 采煤工作面回采巷道通風問題,服務年限5 年,設計全長約為1 700 m。巷道斷面如表1 所示。
表1 80903 回風順槽基本情況表
陽煤二礦為13 采區(qū)81310 進風順槽掘進工作面配備EBZ260 型掘進機1 臺、轉(zhuǎn)載機1 部、SSJ-800 型皮帶1 部、MQT-130/3.2 型錨桿機2 臺、YT28 型手持氣動式風鉆2 臺。EB260 型掘進機及轉(zhuǎn)載機主要用于割煤、裝煤渣及出煤等;SSJ-800 型皮帶主要用于運輸煤渣;MQT-130/3.2 錨桿機主要用于頂錨桿錨索支護;ZQS-50/2.0S 手持氣動式風鉆主要用于支設幫錨桿。采用EBZ-260 型掘進機破煤裝煤配合膠帶輸送機出煤的掘進方式,該型綜掘機結(jié)構(gòu)見圖1、技術(shù)參數(shù)見表2,其截割部由截割頭、伸縮部、截割減速機、截割電機組成,如圖2 所示。
圖1 EBZ260 型掘進機結(jié)構(gòu)
圖2 EBZ260 型掘進機截割部結(jié)構(gòu)(單位:mm)
表2 EBZ-260 型綜掘機技術(shù)參數(shù)表
EBZ260 型掘進機配套設備有YBUD-150/80-4/8-1140V 型載割電機1 臺、24GD-H10B-T 隔爆型電磁閥1 臺、CXB1-10/24E 隔爆型操作箱1 臺、BAL1-127/150 隔爆型蜂鳴器1 臺、YBXB-55/1140/660 型油泵電機1 臺、KBJ-60/24 隔爆型照明燈3臺、KXB1-300/1140E 隔爆型電器開關(guān)1 臺、BZA1-10/24-1ZS 隔爆型按鈕開關(guān)3 臺。
將煤頭分為左幫和右?guī)?,割煤順序為:當掘進機截割左幫時,其滾筒從左半幫左上角開槽,由左向右、由上向下循環(huán)往復截割、退機;當掘進機截割右?guī)蜁r,其滾筒從右半幫右上角開槽,由左向右、由上向下循環(huán)往復截割。截割時,兩幫以中線控制,上下以頂(底)板作參照。
在截割過程中必須嚴格控制截割高度和寬度,保證一次進刀深度為0.4 m,循環(huán)進度為1.6 m,掘兩排錨兩排,不得超掘,更不能放大排距,將頭錨索全部打起后方可開始下一個循環(huán)的截割。
掘進工藝流程為:檢查、準備,撤人、發(fā)警報,試機→清理浮煤,割煤、出煤,收尾→割煤完畢→切斷電源鎖開關(guān)→臨時支護→永久支護。
5.1.1 貫通前
巷道與390 水平南回風巷貫通前出矸流程為:81310 進風順槽綜掘機→皮帶→新補一聯(lián)巷皮帶→集中皮帶巷皮帶→九采皮帶配巷皮帶→+390 水平皮帶巷。
5.1.2 貫通后
巷道與390 水平南回風巷貫通后出矸流程為:81310 進風順槽綜掘機→皮帶→新補一聯(lián)巷皮帶→集中皮帶巷皮帶→+390 水平皮帶巷。
進料流程為:井上料場→北茹進風井→井底車場(8T 電機車)→390 水平軌道大巷(8T 電機車)→13 區(qū)運輸巷(8T 電機車)→13 采一聯(lián)巷→13 區(qū)回風巷→集中皮帶巷→新補一聯(lián)巷→工作面。
表3 裝載與運輸設備配置
為了進一步驗證EBZ260 型掘進機的掘進能力和實踐,山西宏廈一建工程有限公司與山西陽煤集團二礦合作,結(jié)合該礦實際生產(chǎn)設計情況和要求,于2020 年10 月初,在該煤礦13 采區(qū)81310 進風順槽進行了EBZ260 型掘進機掘進作業(yè)。
陽煤二礦81310 工作面進風順槽巷道位于山西省陽泉市平定縣北茹村(二礦后備區(qū))13 采區(qū),巷道凈高4 m,凈寬5 m,掘進斷面22.09 m2,凈斷面20 m2,如圖3 所示,其支護如圖4 所示。巷道預計標高最低為+360m,奧灰水位標高412m,帶壓0.52MPa,屬水文地質(zhì)復雜區(qū),在掘進過程中受奧灰水影響。巷道施工段地表為山坡、山梁及溝谷地帶,蓋山厚度較大,故地表水對巷道掘進影響不大,同時上覆巖層多為不含水層,所以層間水對巷道影響不大,但在雨季會出現(xiàn)水陰頂或淋頭水現(xiàn)象,會給防治水工作帶來一定的難度,增加鉆探數(shù)量。因此,在掘進過程中必須嚴格執(zhí)行“有掘必探”的探放水原則,預計巷道施工過程中正常涌水量為0.1~0.3 m3/h,由于局部巖層賦水量大,預計最大涌水量為1.2~2.0 m3/h。
圖3 81310 進風順槽斷面圖(單位:mm)
圖4 81310 進風順槽巷道支護圖(單位:mm)
從現(xiàn)場EBZ260 型掘進機掘進作業(yè)效果來看,巷道成型良好,支護質(zhì)量符合設計要求,不僅保證了掘進質(zhì)量,而且提高了巷道掘進進尺。將該掘進方案推廣應用在陽煤二礦北茹井巷工程、陽煤一礦陽坡堰井巷工程、陽煤新景礦保安溝井巷工程,使用效果良好,進一步證明EBZ260 型掘進機的參數(shù)設計合理、適應能力強、性能穩(wěn)定高效。