掘锚一体机在快速掘进中的应用研究

2020-07-01周大伟

中国化工贸易·中旬刊 2020年3期

周大伟

摘要：本文对工程基本情况概述后，对设备选择要点加以分析，对掘锚一体机施工工艺状况实行刍议，对EBZ300Y型掘锚一体机试验情况进行研究，主要的目的：合理使用EBZ300Y型掘锚一体机，实现最理想的快速掘进效果。

关键词：EBZ300Y;掘锚一体机;快速掘进;应用

较多矿井中常会发生采掘不平衡问题，究其原因和工作人员劳动强度大、安全生产得不到保证、噪声大等因素存在联系。所以，应将EBZ300Y型掘锚一体机应用于快速掘进中，考虑到掘锚一体机具体情况、特点进行试验，以此充分发挥出掘锚一体机的最大应用价值。

1 工程基本情况概述

EBZ300Y型掘锚一体机应用于某矿中，巷道可实现运输、回风效果，施工工程量、设计倾角、实际倾角及岩石分别设置为1648m、10°、12°、砂质泥岩。巷道顶板中基本顶岩石类别、硬度、厚度分别为：细砂岩、8～9、10m，直接顶顶岩石类别、硬度、厚度分别为：砂质泥岩、6～7、11m，伪顶顶岩石类别、硬度、厚度分别为：炭质泥岩、4～5、0～0.2m。巷断面为提醒状态，厚度、高度、净断面各为5.5m、3.2m、19.5m2，巷道通过锚网索联合支护，护锚杆Φ22mm，间排距为730mm*780mm，各排为6根，帮锚杆为Φ20mm，间排距设置为750mm*780mm，上榜和下帮的数量分别为5根、3根，锚索Φ为22mm，间排距设置为1400mm*2450mm，各排均为2根。

2 设备选择要点分析

2.1 掘锚一体机基本情况

EBZ300Y型掘锚一体机经掘进机上装设锚杆钻机，促使掘进机、钻机联系起来，使用掘锚一体化、锚孔扭矩、钻速匹配等技术处理，选择一台设备进行巷道掘进装、落和安装等操作，从而可达到综掘工作面快速掘进的最佳效果。这一机器接个硬度为9/9以下全岩巷道、半煤岩巷道，在断面20m2中比较适用，截割、支护效果较好，整机的稳定性较佳[1]。EBZ300Y型掘锚一体机长宽高、机重、总功率、截割功率、截割转速、润滑方式、钻机扭矩，以及钻机转速、钻机行程和钻进方式分别为：15*3.5*2m、90t、430kW、300/220kW、450Nm、45/40r·min-1、集中润滑、2500mm、湿式钻进。

2.2 掘锚一体机主要特点

整机安装两台机载锚杆钻机，处于机身的左侧、右侧，不会对截割视线、整机高度构成较大影响。截割位置上集成临时支护，可达到掘连续作业、支连续作业、锚连续作业等效果，利于确保整体掘进工作的质量。巷道断面的应用范围较广，能达到各种形状巷道快速掘进、支护的相关要求，而锚杆钻机超出截割头作业利于实现空顶距标准，一次最大钻孔深度、顶板岩石单项抗压强度分别在2.5m、75MPa左右。台锚杆钻机使用电液比例控制技术处理，可为遥控独立操作奠定基础，因掘进机手动操作所以和钻机存在互锁的功能，如图2。

3 掘锚一体机施工工艺状况刍议

3.1 施工准备

掘进机截割后调整机组位置，开启操作台急停开关闭锁截割头后，启动锚杆机泵站。

3.2 锚杆机操作流程

按钻孔、装锚杆、操控平移和旋转手柄、临时支护、操作旋轉及摆动手柄、停机的顺序操作。其一，将钻杆置入钻机马达六方孔中。其二，将锚杆、带螺母一段放在锚器中，另一端置入钻孔。其三，操控平移手柄、旋转手柄，对钻机位置、角度作以调整[2]。其四，降下临时支护并对钻机位置进行调整。其五，操控摆动手柄、旋转手柄实行前探作业。其六，停机过程将截割头推到永久支护的范围，关闭截割电动机后停水、内外喷雾总进水阀。最后，将后制成油缸复位，油泵电动机，以及所有操作阀手柄、开关闭锁等关闭。

4 EBZ300Y型掘锚一体机试验情况研究

4.1 进尺试验效果

试验时间为6个月，巷道总进尺、平均月进尺和日进尺分别为：1640m、235m、10m，试验的过程整机性能保持稳定的状态，没有出现生产机电事故。

4.2 钻机试验效果分析

4.2.1 可以降低劳动轻度

矿用原支护工艺经搭设临时支护--对眼、钻进、退杆和锚固等操作过程，均通过人工的方式完成，劳动的强度非常大，机载锚杆钻机上述工序为机械作业，可防止产生反复调动掘进机、搬运单体钻机等现象，如此一来必然会降低工作人员劳动强度、劳动时间[3]。

4.2.2 可以确保支护工作的质量

矿用单体锚杆钻机扭矩12Nm额定转速为每分钟350r，机载锚杆钻机扭矩在400Nm左右，额定转速为每分钟800r，顶板固定后单体锚杆钻机单根锚杆支护时间约为10min，锚索支护时间在30min左右，机载钻机单根锚杆支护时间为5min，这时锚索支护时间得以控制约为15min，可提高支护工作的质量。

4.3 可以确保作业的安全

支护工艺朝着机械化方向发展，能有效防止发生空顶作业、设备伤人、误开压风等现象，这时能在一定程度提高工作人员的安全问题。需要注意的是，矿用单体锚杆钻机的噪声比较大，故此建议使用机载钻机打钻，以便从根本上降低噪声降低对工作人员身体构成的不利影响[4]。

4.4 可以控制人工成本

单体液压锚杆机、气动锚杆机分别需投入2名工作人员、3名工作人员，机载锚杆钻机工作过程人工方式多为辅助操作，所以每台钻机配备一名工作人员即可，如此一来2台钻机投入2人，每日每班生产为6人，以此严格控制人工成本[5]。