躍進(jìn)煤礦雙掘進(jìn)機(jī)聯(lián)合掘進(jìn)實(shí)踐

1、    摘要:為預(yù)防沖擊地壓危害,降低施工期間高空作業(yè)危險,掘進(jìn)工作面選用了上下臺階雙掘進(jìn)機(jī)聯(lián)合作業(yè)。選用了EBZ160懸臂式掘進(jìn)機(jī),并對EBZ160懸臂式掘進(jìn)機(jī)主要結(jié)構(gòu)、功能、適用范圍、技術(shù)數(shù)據(jù)、設(shè)備布置、工作方式、掘進(jìn)作業(yè)、技術(shù)要求、施工特點(diǎn)和應(yīng)用效果進(jìn)行了簡述,為大斷面巷道支護(hù)積累了經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞:掘進(jìn)機(jī);大斷面;聯(lián)合掘進(jìn)在煤巷掘進(jìn)過程中,采用傳統(tǒng)的放炮掘進(jìn)工藝,不僅效率低,而且工人勞動強(qiáng)度大,容易出現(xiàn)巷道的欠、超挖現(xiàn)象。采用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn),雖然效率得到提高,但掘進(jìn)大斷面對頂板實(shí)施錨網(wǎng)索高空作業(yè)支護(hù)時比較困難,影響礦井正常安全生產(chǎn)。鑒于此,躍進(jìn)煤礦231

2、30綜放工作面運(yùn)輸巷設(shè)計機(jī)軌合一膠帶運(yùn)輸巷施工時,為預(yù)防沖擊地壓危害,掘進(jìn)工作面采取炮綜聯(lián)合掘進(jìn)工藝施工。在總結(jié)23130運(yùn)輸巷炮綜聯(lián)合掘進(jìn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對25110綜放工作面機(jī)軌合一膠帶運(yùn)輸巷施工時,采取2臺掘進(jìn)機(jī)聯(lián)合掘進(jìn);選用集團(tuán)公司現(xiàn)有EBZ160懸臂式掘進(jìn)機(jī)2臺,于2009年9月9日在25110運(yùn)輸巷大斷面橢圓形棚支護(hù)掘進(jìn)工作面投入試用。1工程概況躍進(jìn)煤礦25110綜放工作面設(shè)計為機(jī)軌合一膠帶運(yùn)輸巷,走向長1007m,掘進(jìn)斷面34m2,巷高5·1m,巷中部寬6·2m,支護(hù)斷面24·5m2,采用錨網(wǎng)索加36U型鋼橢圓形棚支護(hù)。該掘進(jìn)工作面在25110運(yùn)輸

3、巷二1煤層沿頂板開口掘進(jìn),2臺EBZ160掘進(jìn)機(jī)沿巷道走向向東掘進(jìn),掘進(jìn)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(yùn)輸巷在掘進(jìn)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(jìn)有一定影響。2EBZ160懸臂式掘進(jìn)機(jī)2·1主要結(jié)構(gòu)(1)截割部。由截割頭、伸縮部、截割減速機(jī)、截割電動機(jī)等組成。(

4、2)鏟板部。由鏟板本體、側(cè)鏟板、鏟板驅(qū)動裝置、從動輪裝置等組成。(3)第一輸送機(jī)。由前溜槽、后溜槽、刮板鏈組件、張緊裝置等組成。第一輸送機(jī)位于機(jī)體中部,采用雙邊鏈刮板輸送機(jī)。(4)本體部。位于機(jī)體的中部,由回轉(zhuǎn)臺、回轉(zhuǎn)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(dá),通過減速機(jī)、驅(qū)動鏈輪及履帶實(shí)現(xiàn)行走。(6)后支承部。由支架、后支承架體、支承腿、連接架、二運(yùn)回轉(zhuǎn)臺、銷軸等組成。(7)液壓系統(tǒng)。由液壓油箱、主泵多路閥、液壓先導(dǎo)操縱閥、液壓馬達(dá)、油缸、冷卻器及各油管路組件等組成。(8)水系統(tǒng)。由外噴霧和內(nèi)噴霧2部分組成。(9)電氣部分。由電控箱、操作箱、油泵電機(jī)(75kW)、截

5、割電機(jī)(160/100kW雙速)、二運(yùn)電動滾筒(11kW)、錨桿電機(jī)(15kW)等組成。2·2主要功能和技術(shù)數(shù)據(jù)掘進(jìn)機(jī)主要功能是實(shí)現(xiàn)連續(xù)切割、裝載和運(yùn)輸作業(yè)。適用于煤巷、半煤巖巷及軟巖的巷道掘進(jìn),最大截割面積26m2,截割硬度為80MPa。適用環(huán)境溫度為030。掘進(jìn)機(jī)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(zhì)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(zhuǎn)數(shù)(46/23)r/m

6、in,截割頭伸縮量0·55m,電動機(jī)為160/110kW-4/8P隔爆型雙速切換電機(jī),水冷方式,噴霧為內(nèi)、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(jī)運(yùn)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(diǎn)(1)EBZ160掘進(jìn)機(jī)有高低2種掘進(jìn)速度,低速切割扭矩大,高速切割效益高,并裝有內(nèi)外高效除塵噴霧系統(tǒng),先進(jìn)的液壓系統(tǒng)以高質(zhì)量的核心部件,保證了整機(jī)可靠性能。(2)掘進(jìn)機(jī)掘

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

8、部煤,安裝后部EBZ160掘進(jìn)機(jī),后部掘進(jìn)機(jī)二運(yùn)電動滾筒膠帶機(jī)與巷膠帶輸送機(jī)機(jī)尾搭接形成運(yùn)煤系統(tǒng)(圖1)。掘進(jìn)工作面前部掘進(jìn)機(jī)和二運(yùn)電動滾筒膠帶機(jī)安裝總長21m,后部掘進(jìn)機(jī)和二運(yùn)電動滾筒膠帶機(jī)安裝長度25m,前部掘進(jìn)機(jī)二運(yùn)電滾筒膠帶機(jī)頭與后部掘進(jìn)機(jī)截割頭間距23m。距前部掘進(jìn)機(jī)二運(yùn)電動滾筒2m處,加裝二運(yùn)電動滾筒后支承支架,支架和回轉(zhuǎn)臺安裝在軌道上。隨著前部掘進(jìn)機(jī)移動,前部掘進(jìn)機(jī)二運(yùn)電動滾筒支架和回轉(zhuǎn)臺在軌道上移動,實(shí)現(xiàn)前部掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)面臺階上切割上部梯形斷面,后部掘進(jìn)機(jī)在臺階下轉(zhuǎn)運(yùn)煤炭的同時再切割下部梯形斷面,最終實(shí)現(xiàn)2臺掘進(jìn)機(jī)的聯(lián)合掘進(jìn)。4掘進(jìn)機(jī)工作方式前部掘進(jìn)機(jī)割煤前,首先在掘進(jìn)工作面上

9、部打卸壓鉆孔,裝藥放卸壓炮,前部掘進(jìn)機(jī)對掘進(jìn)面上部煤進(jìn)行切割。割下來的煤經(jīng)前部掘進(jìn)機(jī)一運(yùn)刮板輸送機(jī)、二運(yùn)電動滾筒膠帶機(jī),被運(yùn)入臺階下至后部掘進(jìn)機(jī)截割頭處,經(jīng)后部掘進(jìn)機(jī)一運(yùn)刮板機(jī)、二運(yùn)電動滾筒膠帶機(jī),最終煤炭被裝入DSP-1080/160膠帶輸送機(jī),經(jīng)采區(qū)下山膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至采區(qū)煤倉。前部掘進(jìn)機(jī)將煤運(yùn)出后,對頂板在低空位置上打錨網(wǎng)索,同時對兩幫進(jìn)行錨網(wǎng)錨索支護(hù),后部掘進(jìn)機(jī)將臺階下工作面煤進(jìn)行切割運(yùn)出后,對兩幫進(jìn)行錨網(wǎng)錨索支護(hù),同時在后部掘進(jìn)機(jī)二運(yùn)電動滾筒位置架設(shè)36U型鋼橢圓形棚支護(hù),支護(hù)斷面24·5m2。掘進(jìn)工作面設(shè)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(hù)時,先裝底棚,再架設(shè)兩側(cè)橢圓形棚,最后裝橢圓形頂棚;其周圍用圓木背實(shí)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(yù)防沖擊地壓危害,達(dá)到36U型鋼橢圓形棚的支護(hù)效果。5掘進(jìn)工藝5&

11、#183;1操作順序開啟順序:開動油泵電機(jī)開動第一輸送機(jī)(刮板機(jī)),開動星輪開動截割頭。當(dāng)沒有必要開動裝載時,也可以在開動油泵電機(jī)后啟動截割電機(jī)。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(shí)際所需要的形狀和尺寸有一定的差別,可進(jìn)行第2次修整,以達(dá)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(huán)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(jìn)行鉆進(jìn),然后采用由下而上、自左至右的截割方法。當(dāng)截割煤層中含巖石硬度大且為同種巖石時,應(yīng)將截割部置于水平和機(jī)器中心位置進(jìn)行鉆進(jìn),可根據(jù)夾矸或巖石硬度和節(jié)理發(fā)育情況決定鉆進(jìn)深度,但最大一次鉆進(jìn)深度以不超過截割頭長度為宜,然后截割頭擴(kuò)窩后再繼續(xù)鉆進(jìn)。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(jìn)機(jī)掘進(jìn)面上部小梯形斷面,后部掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)工作面下部大梯