EBH—35懸臂式掘進機在益新礦的應(yīng)用

黃克方

摘 要：針對益新煤礦15號煤層煤層后且松軟已發(fā)生抽漏，特別是三水平北二石門15層有四段煤層還存在著煤體瓦斯大的不利因素，采用炮掘滿足不了安全生產(chǎn)的需要。使用150型掘進機又存在著機體笨重，不靈活，對巷道斷面及支護要求高，綜上各因素采用EBH-35懸臂式掘進機進行掘送巷道是最適合的。

關(guān)鍵詞：EBH-35懸臂式掘進機 15號煤層 松軟 瓦斯大 靈活

15號煤層是益新煤礦主力煤層，平均厚度為10米左右，煤質(zhì)松軟，易發(fā)生抽漏。三水平北二石門15層右四段，走向505米，傾向110米，煤層厚度，平均10米?？刹蓛α?2.3萬噸，這是益新煤礦最大儲量的資源。這個塊段儲量很大，但在施工中存在著瓦斯壓力大，瓦斯?jié)舛却螅簩铀绍浺壮槁┑炔焕F(xiàn)象。對于該種情況經(jīng)多方領(lǐng)導研究采用EBH-35懸臂式掘進機代替炮掘施工。

一、三水平北二石門15層右四段煤層特點：

在本區(qū)內(nèi)煤層走向變化不大，煤層傾角平均23°，區(qū)內(nèi)有FC斷層，落差70--140m，走向174°，傾角63°，小斷層比較發(fā)育。F2斷層，為中部區(qū)二分段機道掘送過程中實見，落差3～12m，走向110°，傾角55°。F1斷層，落差2m，走向346°，傾角30°。

本區(qū)15號煤層屬復雜結(jié)構(gòu)厚煤層，局部有0.2m～0.3m夾石，以亮煤和半亮煤為主，中等硬度。一般煤厚10m。15號平均發(fā)熱量為29.5MJ/kg，確定為高發(fā)熱量。揮發(fā)份為19.37%，采區(qū)上方為13號煤層層間距60米，煤厚3.16m，無開采歷史，下方為16號層，煤厚3 m，未開采，與15號層層間距28m左右，對采區(qū)無影響。

偽頂為砂質(zhì)頁巖，0.2m-0.61m；直接頂為粉砂巖互層，0.7m-1.12m，容重2.54g/cm3，單項抗壓39.8Mpa；老頂為細砂巖，8.60m，2.55g/cm3，單項抗壓41.7Mpa；底板為粉砂巖28m，容重2.54g/cm3，單項抗壓39.8Mpa；煤層頂板為Ⅰ類不穩(wěn)定頂板。

經(jīng)對照及地質(zhì)資料分析：15號煤層上方煤層未開采煤層該塊段回風道上方存在15號煤層右三段工作面?，F(xiàn)正在開采。該區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復雜，小斷層及裂隙發(fā)育工作面掘進過程存在淋水可能。

該區(qū)回風道掘進期間要求采區(qū)仍需針對15號層右三段進行物探及鉆探驗證工作。同時區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，小斷層及裂隙發(fā)育造成工作面掘進過程存在淋水可能。

要求采區(qū)應(yīng)完善排水系統(tǒng)，加強水情觀察和鄰區(qū)對照等工作。貫徹好避災路線，突水征兆等信息，如發(fā)現(xiàn)突水征兆及時停工撤人，匯報調(diào)度室。本工作面預計涌水量1m3/h，預計最大涌水量3m3/h。

本礦地溫正常，無地熱危害，該煤層自燃發(fā)火期為6個月。該工作面經(jīng)過綜合評估，該區(qū)定性為B級 二類：弱沖擊危險。結(jié)合中國礦大2014年1月出具的益新煤礦沖擊危險區(qū)域評估與防治方案研究報告綜合分析三水平北二石門15層右四段，確定為弱沖擊工作面。

井上：（地表各類建筑物、水溝、水坑等）對照說明及處理意見

本區(qū)地表有數(shù)棟民房、農(nóng)田，周圍無大型建筑物及水體，對掘進工程無影響，開采前由礦地測科下達采動影響通知單。

井下：（鄰層、鄰近小井、舊區(qū)、舊巷、水患、火區(qū)、高瓦斯等）

鄰區(qū)：本區(qū)上方存在三水平北二石門15層右三段采空區(qū)，于2015年回采完畢。

鄰層：本區(qū)上部為13層煤層，未開采，與本煤層間距60m，對本煤層巷道掘送支護無影響。

鄰近巷道：該區(qū)范圍內(nèi)無舊區(qū)、舊巷，掘送期間加強對照。

大井與小井關(guān)系：地表破裂線范圍內(nèi)有嶺東煤礦、興田煤礦。開采前由礦地測科下達開采影響通知書。

二、EBH-35懸臂式掘進機功能、特點

a）體積小，拆裝方便，易于下井和井下運輸、安裝。

b）機身矮、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高，工作范圍大，適合不同斷面的巷道掘進。

c）采用進口的橫軸式截割頭，截齒布置合理，受力均勻，切割時震動小，工作穩(wěn)定性好，截齒使用壽命長。

d）履帶行走機構(gòu)剛性好，采用進口液壓馬達，驅(qū)動力大，行走靈活方便。

e）星輪裝載機構(gòu)采用液壓馬達直接驅(qū)動，工作可靠性高。

f）配置內(nèi)曲線液壓馬達的邊雙鏈刮板式輸送機，連續(xù)工作可靠性高，輸送作業(yè)流暢。

g）液壓系統(tǒng)由進口負載敏感系統(tǒng)和國內(nèi)定量系統(tǒng)集成，采用先導操縱和機械操縱，能耗低、效率高，采用三級過濾器，確保油液清潔度，方便過濾器的更換，增強了液壓系統(tǒng)工作可靠性。

h）高效噴霧除塵冷卻系統(tǒng)，能有效降低和抑制截割時產(chǎn)生的粉塵和冷卻截齒，改善了井下工作條件。

i）采用國內(nèi)先進的電控系統(tǒng)，能滿足380V/660V二種供電工況。

j）該機特別適用于煤礦綜合采掘以及煤巷，可以進行半煤巖巷、軟巖的巷道掘進，也可在鐵路、公路、水力工程等隧道中使用。

k）整機參數(shù)設(shè)計合理，符合我國目前煤礦標準化掘進機巷道的要求，能滿足煤巷的快速掘進和半煤巖的高效經(jīng)濟掘進的要求。

三、EBH-35懸臂式掘進機使用方法：

1、切割

掘進機截割順序 掘進時采用分層由下而上截割落煤。在切割順序上大致分三步①開切口：縱向深度切割，先在斷面左幫下部開槽②橫向切割：當窩槽掏完以后，擺動切割頭沿水平方向割出橫槽③橫向切割后，使切割頭升高一個跨距。再重復橫向擺動，直到完成整個斷面的切割工作。

2、裝載

采用掘進機割煤后，通過掘進機鏟板扒載到掘進機刮板輸機上。

3、運輸

通過掘進機刮板輸送機轉(zhuǎn)載到工作面40T刮板輸送機上， 通過外部運煤系統(tǒng)將煤運出。

掘進機割煤循環(huán)進度0.2米，最大控頂距0.8米，割煤達到0.8米后及時架設(shè)臨時支護，再進行架棚支護。

四、使用EBH-35懸臂式掘進機的優(yōu)點：

EBH-35懸臂式掘進機體積小、拆裝方便，易于下井和井下運輸、安裝；機身矮，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，工作范圍大，適合不同斷面的巷道掘進；采用進口的橫軸式截割頭，截齒布置合理、受力均勻、切割時震動小、工作穩(wěn)定性好、截齒使用壽命長；履帶行走機構(gòu)剛性好，采用進口液壓馬達、驅(qū)動力大、行走靈活方便；星輪裝載機構(gòu)采用液壓馬達直接驅(qū)動，工作可靠性高；高效噴霧除塵冷卻系統(tǒng)，能有效降低和抑制截割時產(chǎn)生的粉塵和冷卻截齒。

使用掘進機施工，不需要放炮，便于安全管理，能有效解決放炮后瓦斯超限問題；高效噴霧除塵冷卻系統(tǒng)有效控制掘進中煤塵飛揚，大大改善了施工作業(yè)環(huán)境；使用掘進機以來，工作面消滅了工傷。

通過在益新煤礦三水平北二石門15層右四段機道使用EBH-35懸臂式掘進機的使用成功，我總結(jié)經(jīng)驗為：相對于炮掘而言，使用掘進機能均勻緩慢釋放瓦斯，相對于炮掘一下釋放全部瓦斯而言增加了施工的安全系數(shù)。EBH-35懸臂式掘進機相對于150型掘進機而言，體積小，運輸靈活、輕易，對于15層厚煤層易抽漏現(xiàn)象大大降低了掘進機使用及遇抽冒移動的現(xiàn)象。綜上所述EBH-35懸臂式掘進機適合在益新煤礦三水平北二石門15層右四段機道使用。

經(jīng)過試用和分析，我們認為：一是EHB35懸臂式掘進機適合煤礦井下結(jié)構(gòu)較筒單且硬度小于F4的煤層中使用；；二是組織協(xié)調(diào)到位，實現(xiàn)月進尺200～240M以上是完全可以實現(xiàn)的；三是使用掘進機是走采掘機械化煤礦的必由之路和今后的出路；四是要測算使用機械掘進的勞動定額，以充分調(diào)動職工使用機械化作業(yè)，推廣科技進步的積極性。