MB670型掘锚机在煤巷快速掘进中的应用

收稿日期： 2015 － 04 － 23 作者简介： 肖鹏（ 1988 － ） ，男，山东滨州人，助理工程师，现在内蒙古双欣矿业有限公司主要从事矿业工程技术管理工作。
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150mm × 150mm × 8mm，锚 索 规 格 为 15. 24mm × 6200mm，每条锚索使用 3 支 MSCK2350 型树脂药卷锚 固，顶网规格 6. 5mm × 5300mm × 1100mm。煤帮采用 2 条 16mm 的全螺纹钢树脂锚杆，长度 1800mm，锚杆 间排距 1400mm × 1000mm，锚杆孔使用 2 支 MSCK2350 型树 脂 药 卷 锚 固，金 属 网 规 格 4mm × 2000mm × 1300mm，网 格 100mm × 100mm。 帮 部 采 用 规 格 为 1700mm × 60mm × 3mm 的钢带，帮部钢带纵向使用。
［4］东兆星，刘刚． 井巷工程［M］． 徐州： 中国矿业工业大学
出版社，2013．
（ 责任编辑： 焦蓬华）
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在结合顶层 顶 板 的 稳 定 性 能，减 少 在 爆 破 过 程 中 形 成 一定的顶板压力，在减少风险的时候，围绕回采率的提 升，形成良好的支护 模 式。同 时，在 具 体 的 操 作 过 程 中，要严格控制炮眼的数量与装药量，这样可以减少在 回采过程中对安全性的影响。其中，对煤层的厚度、硬 度以及煤层 顶 板 的 稳 定 性 形 成 现 场 工 作 面 的 确 定，降 低整个开采过程的浪费。
环境。 主机配 6 台锚杆机，均安装在靠近截割滚筒挡煤
板后面。其中，顶部锚杆机 4 台，帮部锚杆机 2 台，均 为湿式打眼，在掘进前后的控顶距分别为 1. 5m、2. 5m， 单根锚杆长度 2. 0m，钻孔直径 20mm，钻机推力 15kN ～ 23kN。
主机装载装置为两个星形集装臂，装载能力 25t / min，装 载 宽 度 5200mm，电 机 功 率 36kW； 运 输 机 宽 760mm，链 速 2. 2m / s，运 输 能 力 25t / min，电 机 功 率 36kW。
主机采 用 液 压 马 达 驱 动，行 走 速 度 3. 5 /7 /15m / min； 对地间隙 310mm，对地比压 168 /238kPa； 横向适应 倾角 5°，纵向 18°。
3 工程应用 3． 1 施工巷道地质条件 414108 辅助运输顺槽位于 41 采区中部，在 4 － 1 煤层中掘进布置，根据临近 GJ01、GJ10、GJ19 钻孔资料 统计确定，煤层厚度为 5. 07m ～ 6. 25m 之间，平均煤厚 5. 80m，煤层结构简单，含 0 ～ 1 层夹矸。煤层变质程度 低，抗风化能力差，容易发生自燃。煤层顶板为 9. 6m 厚的细粒砂岩，深 灰 色，以 石 英 长 石 为 主，含 植 物 化 石 碎 片，含 云 母，底 部 夹 有 砂 质 泥 岩。 煤 层 底 板 为 13. 12m 厚的粉砂岩，浅灰色，泥质胶结，见云母，及植 物化石，夹有煤线，遇水易膨胀泥化。煤层顶底板均无 强含水层，以砂质泥岩、细粒砂岩为主的弱含水层。 414108 辅助运输顺槽由门口至 1540m 段上部为 22 采区 222201 工作面采空区，净岩柱厚度为 55m ～ 65m，1540m ～ 3530m 段上部为实炭区； 巷道下部 4 － 2 煤层不可采。 3． 2 巷道规格断面及支护设计 414108 辅助运输顺槽及切眼设计全长 4040m，巷 道设计为矩形断面，锚网索联合支护，顶煤预留 0. 7m ～ 1. 2m 左右，底煤 0. 3m ～ 0. 5m，在煤层中掘进。净宽 5. 0m，净高 3. 9m，净断面积 19. 5m2 。 顶板 采 用 锚 网 索 联 合 支 护，锚 杆 （ 索 ） 间 排 距 1200mm × 1000mm； 锚杆采用 18mm × 2200mm 的螺纹 钢树 脂 锚 杆，锚 杆 锚 索 交 叉 分 布，锚 杆 托 盘 规 格 为
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（ 责任编辑： 焦蓬华）
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3 结语 通过采用综 采 放 顶 技 术 的 综 合 模 式，尤 其 是 突 出 高产、高能化的模式，在形成对开采技术 综 合 的 方 式 中，形成综放技术的层次性提升，以此来解决更多的关 于矿井设备 的 一 些 模 式，更 多 的 容 纳 综 放 开 采 技 术 在 新老矿井的 改 造 与 技 术 创 新，更 好 的 寻 求 与 煤 矿 开 采 技术整体发 展 相 融 合 的 方 式，形 成 煤 矿 矿 井 的 全 面 效 果推动。
职工运送支护材料及其他物料的劳动强度较大。 （ 3） 生产初期职工对钻机的操作不熟练，打眼时间
较长，打眼速度严重制约掘进速度。 （ 4） 掘锚机受供水情况影响大，水压不足、水流量
不足时易导致掘锚机无法正常运转。 （ 5） 掘锚掘进设备体积大，质量大，不易左右调向，
设备入井和设备搬家倒面相对要困难。
参考文献：
3． 3 施工方法及工艺 掘进工作面煤炭的破、落、装、运、支均由掘锚机完 成，然后经过 LY2000 型连运一号车完成煤流的破碎和 转运； 再经过桥式转载机和顺槽胶带运输机完成煤炭 的转载、运输工作。配备 35m 长桥式转载机和刚性架， 满足单班生 产 需 求，减 少 生 产 准 备 时 间。 在 生 产 过 程 中实现掘、支平行作 业，顶、帮 锚 杆、锚 索 支 护 一 次 完 成。 首先，检查系统完好情况，确认截割范围内无人员 及其他物体，发出开机警报，开机并将掘 锚 机 行 走 到 位； 第二，确保临时支护顶棚上无人员和设备，经两侧 作业人员共同确认后，升起临时支护顶棚； 第三，切割 电机空载启动开始割煤，同时启动 LY2000 连运一号车 完成运煤及破碎，并用胶带运输机完成煤炭的转载。 3． 4 生产组织 掘进工作面采用“三八”制作业形式，两班生产，一 班检修。生产 班、检 修 班 根 据 具 体 情 况 实 行 替 休 制 及 轮休制。各工种采用平行作业与顺序作业相结合的作 业形式。组织 平 行 作 业，各 工 种 各 负 其 责，互 相 配 合， 共同完成工作 面 的 落 煤、装 煤、运 煤、支 护、接 风 筒、机 电检修，设备搬迁、皮带延伸、运送材料及浮煤清理、积 水抽排等工作。 4 总结 4． 1 掘锚机优点 （ 1） 安全系数提高。引进掘锚机后，掘进作业实现 了“短掘快支”，杜绝超循环、空顶、空帮作业现象，所有 顶帮支护均 利 用 掘 锚 机 同 时 施 工 到 位，彻 底 解 决 了 生 产过程中的安全隐患。 （ 2） 工程质量优良率提高。采用掘锚机掘进施工， 巷道一次成型，两 帮 齐 平，顶 底 板 平 整，围 岩 应 力 相 对 稳定，不需垫路，减少道碴使用量，极大地节约了成本。 （ 3） 单进水平提高。自应用掘锚机以来，月平均 进尺较传统掘进机月平均进尺高出了 248m。 （ 4） 劳动强度降低。相较于传统掘进工艺中需要 手动操作多的情况而言，掘锚机一次性 支 护 顶、帮 锚 索、锚杆，无需人工紧固； 同时，掘锚机施工的巷道底板 平整，路况好，人员、设备、材料等使用车辆可以直接运 送到掘进工作面，极大降低了职工的劳动强度。 4． 2 使用中出现的问题 （ 1） 掘锚机掘进过程中腰线控制不到位，易导致巷 道山水现象和 “蛇形巷道”现象。 （ 2） 掘锚机掘进速度较快，后续物料运输跟不上，
中图分类号： F406． 3； TD421． 5 文献标志码： B 文章编号： 1008 － 0155（ 2015） 07 － 0166 － 02
DOI:10.13487/ki.imce.006886
1 概述 内蒙古双欣矿业有限公司于 2008 年 11 月开工建 设，2011 年 5 月实现联合试运转，2012 年 3 月正式移交 生产，矿井总投资 16. 18 亿元，可采储量 2. 86 亿吨，设 计生产能力 5. 0Mt / a，服务年限 39 年。煤种为不粘煤， 用于电力、建材、化工、供暖和民用燃料。 针对 EBZ － 200A 型综掘机施工巷道过程用工多、 劳动强度大、掘进效率低的实际情况，结合矿井开采煤 层顶板以效快速掘进的 目的，积极引入 MB670 型掘锚机。 MB670 型掘锚机及后配套设备于 2014 年 3 月到 矿，在地面组 装、地 面 联 合 试 运 转、地 面 基 本 操 作 培 训 后，于 2014 年 4 月入井完成安装并进行井下工业性生 产，2014 年 6 月正式成立掘锚队，截至 2014 年 10 月历 时 153 天，完成总进尺 4166m，单班最高进尺 22m，单日 最高进尺 52m，单月最高进尺突破 1000m。 2 MB670 型掘锚机简介 MB670 型掘锚机适用于走向长壁采煤法矿井，是 为提高煤巷掘进速度而设计的锚掘一体化快速掘进机 械装备，适应直线长距离矩形断面巷道的掘进施工，工 作区域采用液压支撑架支护顶板。MB670 型掘锚机总 重量约 95t，总装机功率 510kW，电压 1140V，全长 11m， 宽 4. 7m，高 3. 2m，截 割 巷 道 高 度 为 3200mm ～ 4200mm。MB670 型掘锚机配套连运一号车、桥式转载 机及胶带机组成的掘锚一体化生产系统。MB670 型掘 锚机主要由 截 割 系 统、锚 杆 机 系 统、装 载 及 运 输 系 统、 主机架与牵引系统四个部分组成。主机配有远程控制 装置控制，结合局部控制来操作锚杆机等设备。 截割系统位于主机前部，截割滚筒转速 1. 5m / s，截 割高度 3. 2m ～ 4. 2m，截割宽度 5. 2m，截 割 滚 筒 直 径 1. 15m，掏槽方式为滑动机架 / 液压油缸推动，最大掏槽 深度 1m，掏槽速度 30mm / s ～ 40mm / s，最大垂直截割力 300kN，截割电机功率 270kW，液压泵功率 132kW。主 机设有水气 混 合 喷 雾 降 尘 系 统，喷 嘴 安 装 在 紧 靠 截 割 滚筒后部，主机运输部上方装有除尘装置和风机通道， 在截割时起 到 有 效 抑 尘 作 用，极 大 地 改 善 了 作 业 操 作