《北方交通EBZ-200H型硬岩掘进机在白皎煤矿的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北方交通EBZ-200H型硬岩掘进机在白皎煤矿的应用（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、北方交通 EBZ-200H 型硬岩掘进机在煤矿的应用摘 要：针对传统炮掘施工掘进效率低、工序复杂、单进低、作业人员劳动强度高等缺点，已不能较好满足矿井采掘部署和治灾需要。白皎煤矿通过引进 EBZ-200H 型硬岩掘进机，在 24 保护层采区总风下山进行试验应用，该掘进机可截割高硬度半煤岩和全岩巷道，提高掘进工效，改善作业人员工作环境和大幅降低劳动强度，本文通过该掘进机截割能力、装矸效率、行走、粉尘浓度、液压系统等方面进行了测试，并介绍了现场试验情况，对试验存在的问题提出了改进意见。关键词：EBZ-200H 型硬岩掘进机；劳动强度降低；试验方案；改进建议0 前 言依靠科技进步是建设安全高效矿井的
2、必由之路。炮掘作为白皎煤矿传统的掘进工艺，从白皎矿井建设起即一直沿用至今，技术和应用上已发展到了相对较高的水平。由于炮掘施工掘进效率低、工序复杂、出矸方式落后、转载环节多，运载效率低，生产影响大、作业人员劳动强度高等缺点，很大程度上制约了掘进单进的提高，特别是但随着矿井开拓开采的深部延伸、矿压显现增大，瓦斯灾害的显著增加，如何满足高突矿井“三区配套，两超前”的采掘部署和治灾需要，如何有效缓和采掘接替的紧张关系已成当务之急，特别是2006年以来，综采机械化的广泛普及应用，原煤生产能力得以快速提升，且2007年隐患整治工程开工后，掘进工程量激增，落后炮掘工艺越发不能满足矿井正常生产的需要。为适应激
3、烈的市场竞争，2007 年白皎煤矿果断转变思路，分两步走机械化掘进的发展道路。第一步，大力革新出矸系统，优化采准巷道设计，至 2008 年底，全矿范围内已彻底摒弃过去在回采巷道内使用小机车及小绞车牵引 1t 漏斗车或 3t 矿车出矸的落后工艺，而普及应用“溜子皮带区段煤（矸）仓”的机械化出矸系统，实现了皮带化连续运输，为第二步综合机械化掘进奠定了可靠基础。 2009 年，白皎煤矿逐次进入第二步发展道路，首先在 24 采区保护层半煤岩巷工作面试验应用综掘，试验伊始，该矿即把生产系统的优化与否作为工作面设计方案的首要出发点，拓宽设计思路，创新设计思维，全力满足掘进机对皮带化连续运输的要求，同年 8
4、 月，该矿选用了一台三一重工 EBZ-160 加强型半煤岩掘进机，近一年的试验后取得阶段性成功，最高进尺可达 320m/月，回采工作面形成速度提高近 2 倍，缓解采掘接替压力效果显著，为保护层工作面煤与瓦斯共采治灾创造了前提条件。2010年5月，白皎煤矿在半煤岩综掘应用成功的基础上引进北方交通EBZ-200H型硬岩掘进机，以期为最终实现半煤岩综掘和岩巷综掘“两条腿走路”，矿井在“十二五”内掘进机械化普及率达到40%，掘进能力全面提高，生产能力逐步提升而奠定基础。1 试验区工作面生产技术概况本试验区岩巷综掘工作面为 24 采区保护层总风下山，属该采区保护层开采三条独立主干下山中首先施工的巷道，目
5、的旨在探明前方地质构造、摸清煤岩赋存情况，以便于轨道下山及皮带下山巷道的精准施工，该巷道开口于 2421 机巷，通过上部回风联络巷与矿井西翼主要回风大巷连通，由北东至南西方向在一号煤层内施工，贯穿整个采区至井底，总工程751 m，竣工后专为该采区一号煤层通风服务，是各区段保护层工作面采掘部署的首要和重要工程。本巷道坡度约按8下山施工，掘进区域范围内地质构造复杂，断层落差大、数量多，其间将穿过煤层缺失段，碛头将呈无煤全岩，主要岩性为细粒、中粒砂岩，并伴生黄铁矿结核，岩石坚固性系数 f 67，结构致密，较为坚硬，对掘进机破岩要求较高。巷道施工毛高 2.5m，毛宽 4.4m，毛断面积 11.0 m，
6、采用锚杆、网、喷浆做永久支护，锚索加固支护。该巷道原于 2010 年 1 月中旬起掘，使用三一重工 EBZ160 加强型半煤岩巷掘进机施工，掘进 340m 后进入地质构造全岩段，下山施工中遭遇顶板裂隙涌水流至碛头，须时时加强排水，对生产构成了一定程度影响，再加之全岩碛头岩石硬度高，截割强度大，已与该掘进机适用条件不相匹配，故最终停止掘进，EBZ160 机组回撤至 2461 机巷掘进，总风下山暂停掘进。2010 年 5 月，白皎煤矿拟通过试用沈阳北方交通重工 EBZ200H 型悬臂式硬岩掘进机，以解决 24 采区保护层总风下山全岩段施工中岩石坚硬，截割强度要求高等技术难题。2 EBZ-200H
7、型硬岩掘进机技术特征2.1 用途及适用范围北方交通重工 EBZ-200H 型悬臂式硬岩掘进机能实现连续切割、装载、运输作业，适用于煤巷、半煤巷以及全岩巷道的掘进，最大定位截割断面可达 26，截割硬度100MPa，要求环境温度540，爬坡能力18。2.2 主要组成部分及技术参数EBZ20H 型硬岩掘进机主要由截割部、铲板部、本体部、行走部、第一运输部、电气系统、液压系统、水系统、润滑系统、后支撑构成。主要技术参数如下表 1 所示：表 1 主要技术参数表机器外形尺寸 11.2m3.0m1.86m 形式 双边链刮板式总质量 72 t 链条规格 1864C牵引力 400 kN 溜槽断面尺寸 hW0.4
8、5m0.628m卧底深度 370 mm 刮板间距 512 mm截割范围 hW5.1m6.0m，S26 链速 60 m/min截割硬度 100 MPa 运输能力 4.5 m/min截割功率 200/150 kW 液压马达 2 台，大扭矩液压马达驱动总功率 347kW（含二运 15kW） 液压马达转速 92 r/min整机参数生产能力 4.0 m/min第一运输部液压马达压力 22MPa截割头形状 圆锥台形 形式 履带式，弯轴定量液压马达驱动截割头转速 47/23 r/min 履带宽度 650mm截齿类型 镐形 制动方式 减速机内置，一体多片制动器截齿数量 42 把 行走速度 07.0 m/min
9、截割部喷雾 内外喷雾方式 对地压强 0.143 MPa装载形式 六齿星轮， 液压马达功率 235.8kW星轮转速 30 r/min 液压马达排量 160 ml/min装载能力 4.3 m/min 液压马达转速 623.5 r/min铲板卧底 370 mm行走部液压马达压力 22 MPa液压马达功率 215kW 双变量泵 1 台，160/160 ml/r液压马达压力 22 MPa 系统总流量 235/235 L/min液压马达排量 14002 ml/min 邮箱容量 680 L铲板部液压马达转速 30 r/min水量 120 L/min 六联换向阀左右行走、截割升降、截割回转、铲板、后支撑油缸，
10、1 台外喷雾水压 1.5 MPa 五联换向阀 左 右 星 轮 、 一 运 、 侧 支 持 、 水 增 压 ，1台内喷雾水压 3.0 MPa 油冷却器 板 翅 式 ， 1 台 ， 换 热 面 积 6.725m水系统 内喷雾水量 40 L/min 油 泵 电 机 供 电 电 压 1140/660 V防爆形式 隔爆型 油泵电机转速 1479 r/min电气系 统 供电等级 1140V液压系统隔爆风冷式 132kW-4P，1 台3 试验方案3.1 截割能力测试本节测试旨在了解掘进机截割头破碎岩体的能力，主要通过截齿损耗率（把/m）、生产能力（m/h）和截割能耗（kWh/m）三个指标进行衡量，以便准确掌
11、握设备的实际工效。本测试数据均来源于生产统计，统计内容包括：截齿消耗量、掘进进尺、巷道毛断面、岩石坚固性系数 f 、电耗（含二运）、碎屑颗粒直径等。统计时间为：2010.05.082010.11.23，共 24 日，其间按“三八”制作业，共 597 个小班，由于生产影响较为严重，统计期间仅 209 个小班有进尺，正规作业循环率仅 35%。破岩能力统计测算表如下表 2 所示：表 2 破岩能力统计测算表累计开挖方量总进尺毛断面积统计小班数量(个)累计进尺(m)毛 断面 积(m)累 计 开挖 方 量(m)累计电耗(kWh)累计截齿消耗(把)岩 石坚 固 性系 数( f )碎屑颗粒直径(mm)累计截割
12、时间(h)截齿损耗率(把/m) 累 计 截 齿消 耗 总 量 累计 开 挖 方 量生产能力(m/h)累计开挖方量 累计截割时间截割能耗(kW.h/m)累计电耗 累计开挖方量597 313 11.0 3443 253310 614 68 1080 730 0.180.15 4.70 73.6通过上表测试数据计算并结合现场生产可分析得知：截齿损耗率达 0.18 把/m，大于协议参数上的 0.15 把/m，属非经济消耗水平；生产能力平均仅达到 4.70m/h，即0.178m/min，与说明书提供参数 4.0 m/min 相差甚远；截割能耗达 73.6kWh/m，属高能耗水平。3.2 装矸效率测试本节
13、测试旨在测试掘进机实际装矸效率、能力等参数，以便于准备掌握设备的实际工效。为便于装矸效率试验的准确测试，应保证如下几点要求： 作业人员已完成上岗前培训，操作熟练； 临时停机时间只包含一运、铲板星轮等掘进机自身影响时间，测试时应尽量保证二运及皮带干线运转正常； 各项技术安全措施到位。.单位时间装煤岩量（装载能力，m/min）测试：测试时间为：2010.05.082010.11.23，共计测试 12 次，10 次测试数据有效。统计数据填入表 3 所示：表 3 生产能力综合测算表落煤岩估算方量计算（t）=截 割 深 巷 道 断 面 积 岩 石 比 重装岩总耗时间（h）=临时停机时间有效开机时间临时停
14、机测试次数测试日期 截 割 进 度（m）巷道毛断面积（m 2）落矸碎胀体积（m） 原因 时间(min)有效开机时间(min)开机率（ %）装 矸 实测 能 力(m/min) 落 矸 体积 有 效开 机 时 间装矸理论能力(m/min)1 2010.05.09 夜 0.4 11.0 7.48 一运卡矸 2次 10 15 60.0 0.50 4.32 2010.05.12 中 1.5 11.0 28.1 一运卡矸 3次 10 25 71.4 1.12 4.33 2010.05.12 夜 2.5 11.0 46.8 一运卡矸 3次 30 50 62.5 0.94 4.34 2010.05.26 夜
15、1.5 11.0 28.1 平衡阀漏液 85 23 27.7 1.22 4.35 2010.05.30 夜 2.5 11.0 46.8 换截割头 125 60 32.4 0.78 4.36 2010.06.10 中 1.6 11.0 29.9 左星轮卡死 100 54 35.1 0.55 4.37 2010.07.03 中 2.0 11.0 37.4 铲 板 油 管 更 换 120 57 32.2 0.66 4.38 2010.09.17 中 0.8 11.0 15.0 右星轮漏液 60 42 41.2 0.36 4.39 2010.10.11 中 1.4 11.0 26.2 铲 板 固 定
16、螺 栓 断 70 60 46.2 0.44 4.310 2010.11.04 中 3.7 11.0 69.2 操 作 台 油 管 漏 油 180 200 52.6 0.35 4.3备注：测试时应保证二运及皮带干线运转正常，若二运或皮带干线影响时间2min，应减掉，不计入临时停机时间内。通过上表测试数据并结合现场生产可分析得知：一运卡矸、升降油缸漏液、铲板星轮等故障频繁，自身影响时间较长，开机率较低，总耗时间相对较长，再加之装矸不均匀、人员操作技能、巷道涌淋水大等因素影响，该掘进机装矸实测能力仅为 0.351.22m/min，较难达到说明书提供的 4.3m/min 的理论装岩能力。.卡矸影响记录主要记录第一运输部装载时是否存在卡矸或矸石无法顺利装运现象，记录最小被卡矸石体积（长宽厚，mm）。现场共计记录 5 次，填写如下表 4 所示：表 4 卡矸影响记录表记录次数 时
