MB380 掘錨一體機的技術特點及應用

李發(fā)泉

（中國煤炭科工集團太原研究院有限公司，山西太原 030006）

0 引言

掘錨一體機是專門用于大斷面煤巷掘進的掘錨一體化設備，具有掘錨平行作業(yè)、一次成巷、安全高效等特點[1-2]，適用于中等頂板條件以上圍巖條件，對提高成巷效率、降低工人勞動強度、提高掘進作業(yè)安全性等具有重大意義[3-4]。

MB380 掘錨一體機是山特維克公司根據(jù)中國礦山特點專門開發(fā)的新產品，主要適用于中小斷面煤巷，該產品不僅繼承了MB 系列產品的安全高效、成巷質量高、勞動強度低的優(yōu)勢，還具有小空頂距特點，為我國復雜條件下的煤巷提供了安全、高效、可靠的解決方案[5]。

1 結構組成與參數(shù)

MB380 掘錨一體機主要由截割部、裝載部、運輸部、底盤、錨鉆系統(tǒng)、臨時支護、除塵系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、水冷噴霧系統(tǒng)、集中潤滑系統(tǒng)等組成（圖1）[6]。MB380 掘錨一體機的機載集塵設備為濕式除塵風機，最大截割硬度為割煤硬度30 MPa或100 mm 厚50 MPa 巖層，鉆架數(shù)量為4（2 個頂錨、2 個幫錨），其他相關參數(shù)見表1。

2 技術特點

（1）采用帶有葉片的裝煤滾筒和犁式鏟板結構，進一步提高了鏟板裝煤傾角，不僅縮小了永久空頂距，同時取消裝載電機設置，從而消除了因巷道積水造成的鏟板電機損壞的隱患。

（2）采用了緊湊型的設計，機重為68 t，機身運輸寬度僅為2.8 m，且總功率僅為336 kW，全新的設計理念進一步降低了客戶的投資成本和運維成本。

圖1 MB380 掘錨一體機結構

表1 MB380 掘錨一體機主要技術參數(shù)

（3）獨特的臨時支護結構，既保證了臨時支護空頂距，又增加了錨桿司機的操作空間。臨時支護油缸上鉸接點設置在支護頂板后側，這種設計可在不減小臨時支護空頂距情況下避免鏟板與臨時支護油缸空間緊張情況，保證了犁式鏟板的裝煤效果。臨時支護油缸下鉸接點設置在履帶架上方，這種設計避免了因傳統(tǒng)設計臨時支護底座因底板條件差引起的損壞故障，同時取消了利用反作用撐桿抬起的臨時支護底板結構，結構更加簡化。臨時支護頂板取消了傳統(tǒng)的自適應巷道頂板結構，簡化為橫梁結構。臨時支護后回轉點鉸接在機身中部，減小了臨時支護結構尺寸。

（4）截割部采用2 臺100 kW 的電機同時驅動。截割電機外置且橫向布置，便于檢修和維護。截割電機體積較小，為錨桿支護前擺提供了足夠的空間，減小了空頂距，頂錨桿、錨索最小空頂距為1.5 m。

（5）運輸部采用了一臺36 kW 電機后驅布置，小的輸送槽間距滿足了單臺電機功率要求，同時進一步提高側幫鉆機一次成孔深度。

（6）頂板錨鉆裝置采用獨特的連桿式鉆架高度調整機構，既滿足低采高時的通過性，又滿足大采高的支護要求。頂錨裝置安裝座鉸接在履帶架前伸處。

3 應用情況

3.1 工程地質概況

MB380 掘錨一體機在山西焦煤霍州煤電三交河礦10—2032 工作面順槽進行工業(yè)性試驗。

該順槽位于10#煤層中，沿10#煤頂板掘進。10#煤厚1.4～2.3 m，偽頂為泥巖（厚0.1～0.3 m），直接底為泥巖（厚0.6～1.3 m），直接頂為泥巖（平均厚1.2 m），老頂為K2 灰?guī)r（厚6～9.5 m）[6]。

該順槽毛斷面4.2 m×3 m，采用錨索+鋼帶+網(wǎng)聯(lián)合支護：頂板支護采用全錨索支護，四四矩形布置，其中1#、4#錨索采用Φ21.6 mm×4200 mm 的鋼絞線，2#、3#錨索采用Φ21.6 mm×7200～10 200 mm 的鋼絞線，間距分別為1125 mm、1350 mm、1125 mm，間距1000 mm（圖2）。頂部鋪設2200 mm×1300 mm的鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)孔規(guī)格為100 mm×100 mm。每排頂錨索壓一根鋼帶，鋼帶長度為3800 mm。兩幫錨桿采用Φ18 mm×2000 mm 的左旋螺紋鋼錨桿，三三布置，間排距800 mm×1000 mm。

圖2 巷道斷面支護布置

3.2 應用效果

該機應用半年以來，巷道進尺從180 m 提高到451 m，最高日進尺18 m，最高班進尺6 m，平均日進尺16.8 m[6]。

4 存在的問題及改進方向

（1）側幫鉆臂一次成孔深度小，支護效率低。該機在4.2 m 截寬時一次成孔深度為1.1 m，僅能安裝0.5 鉆桿，2 m 鉆孔深度需要拆接4 次鉆桿，降低了支護效率。且因機身結構限制，中間和下部錨桿安裝時與機身干涉，故該兩處錨桿滯后由作業(yè)人員采用氣動手持鉆機安裝。故應探索鉆箱中空布置形式，并優(yōu)化鉆機姿態(tài)調整機構。

（2）機身尺寸影響探水作業(yè)。受掘錨一體機滾筒和鏟板寬度限制，前探設備無法在進出迎頭。故應探索探水鉆機與掘錨一體機集成化。

（3）1.5 m 左右空頂距仍無法適應頂板較差地質條件，應將最優(yōu)空頂距應控制在0.5 m 以內。故應探索小空頂距掘錨一體機。

5 結語

MB380 掘錨一體機的技術特點滿足了掘錨一體機輕量化機身、小斷面巷道掘進的要求。不過，該機在我國的應用并不理想，一些技術難點仍需要深入研究，以適應我國頂板較差的地質條件。