EJM 2×170掘锚一体机的应用研究

贾志刚

（大同煤矿集团公司马脊梁矿，山西大同 037027）

1 概况

随着近年来马脊梁矿放顶煤回采工作面的快速推进，煤巷的快速掘进成为了保证矿井正常衔接的重要组成部分。为了确保矿井能够高产、高效地连续生产，集团公司引进EJM2×170掘锚一体机落户马脊梁矿，解决了马脊梁矿采掘衔接紧张的这一难题，使马脊梁矿的掘进水平迈上了一个新台阶，同时也使马脊梁矿向千万吨级矿井迈进奠定了坚实的基础[1]。

2 EJM2×170掘锚一体机试用地点基本情况

EJM2×170掘锚一体机引进马脊梁矿后，试用于14-3#层301-2盘区2105巷。该巷道设计长度2624米，巷宽5.4米，巷高3.6米，煤层厚度3.60～8.53米，平均6.41米。该工作面老顶是含砾粗砂岩，直接顶是细砂岩，直接底是高岭岩，老底是粗砂岩至含砾粗砂岩[2]。

3 掘进工艺

3.1 施工工艺及设备配套

14-3#层301-2盘区2105巷采用EJM2×170掘锚一体机一次截割成巷的方法施工，由掘锚一体机配套的设备完成工作面煤岩的破、装、运、支等工艺。

EJM2×170掘锚一体机通过遥控控制来完成煤岩的破、装、运的工艺，巷道的支护则通过手动操作EJM2×170掘锚一体机的液压操作手柄来完成。EJM2×170掘锚一体机自带四台液压顶锚杆机和两台液压帮锚杆机。顶板支护由四台液压锚杆机和一台改造配套的气动锚杆钻机完成，护帮支护的上三排由两台液压帮锚杆机完成，下两排采用气动手持式钻机完成。EJM2×170掘锚一体机的一运、二运（转载机）可以通过遥控控制运转，由于一运、二运的转速快，必须配备一米可伸缩胶带机来完成煤岩的运输[3]。

3.2 掘进工序详情及工序用时情况

3.2.1 开机发出警报

（1）掘锚机司机检查掘锚机周围有无人员及杂物，若发现异常情况，不准开机，及时向当班负责人汇报，待隐患处理完、安全确认后方可开机。

（2）派1人看随机托缆，防止机组前后走动过程中电缆损坏；派2人看转载机尾，观察煤流是否上在胶带机皮带上，防止煤流溢出[4]。

（3）派1人看胶带机机尾。（4）该过程用时约3分钟。3.2.2掘锚机截割、出煤

（1）截割顺序：从工作面煤层顶部进刀，向下截割，直到截割到巷道底板（顶板有伪顶留不住，则一同割掉）。

（2）进刀深度：约500 mm，每排支护需进刀2次（进刀太深，片帮煤容易掉在锚杆机上，易损坏锚杆机和油管）。

（3）每排支护需割煤约7分钟[5]。

（4）1人割煤，1人观察截割、机组一运上煤情况（煤上二运情况）。

（5）1人准备联网丝（截成短节）。

3.2.3 截割头落地、铲板落地、后支撑落地、闭锁切割、将掘锚机“采煤∕锚钻”手柄打到锚钻模式

（1）将掘锚机“采煤∕锚钻”手柄打到锚钻模式后，只有机载锚杆机能动作，其他部分全部闭锁。

（2）该过程用时约1分钟。

3.2.4 敲帮问顶（观察）、标记钢带位置、绑W钢带、金属网、临时支护

（1）机组司机完成割煤后，观察顶板情况并标记出钢带施工的位置。

（2）将W钢带从机组平台上抬起，放到机组临时支护上，然后将金属网放在W钢带上并将金属网展开、铺展。（3）利用临时支护将W钢带、金属网托起顶在顶板上。（4）该过程需要3人配合，用时约5分钟[6]

3.2.5 钻顶（帮）部锚杆孔、锚索孔、联网、上树脂药、注锚杆、锚索、紧固锚杆、锚索打压

（1）顶支护全部为锚杆时，每排7根；顶支护有锚索时，每排5根锚杆，2根锚索；护帮支护每排每帮对应施工5架。

（2）在施工顶支护的同时，利用帮锚杆机施工左右帮上3排护帮，与顶板支护基本同时完成。

（3）顶锚杆眼深为2 300 mm，锚索眼深为6 800 mm；帮锚杆眼深1 900 mm。

（4）每架顶锚杆使用1支MSK2360型树脂药，每架锚索使用1支MSK2360型、1支MSZ2360型树脂药；护帮锚杆每根使用1支MSK2360型树脂药（孔内有残留的水，上1支，锚固效果不好，需使用2支）。

（5）该过程需要7人。左右顶锚杆机各需1人操作，换机钎杆、上树脂药左右各需1人配合（人员不足时每边只有1人，负责操作、换钎杆、上树脂药、注锚杆、紧固，注锚索时则需要其他人员配合）；左右帮锚杆机各需1人操作，负责操作、换钎杆、上树脂药、注锚杆、紧固；在支护的同时1人负责顶板联网。

（6）负责换钎杆、上树脂药的2人，在有时间的同时使用风动锚杆机施工W钢带中间孔锚杆。人员不足时，则先完成锚杆或锚索施工的人员，再施工W钢带中间孔锚杆[7]。

（7）施工1根钢带，全部为锚杆用时约28分钟，施工1根钢带上有2架锚索，用时约58分钟。

（8）支护过程中顶锚杆机每边需配备机钎杆（长1.2米）6根，帮锚杆机每边需配备机钎杆2根，风动锚杆机需配备机钎杆2根，每班需准备2～3根机钎杆留做备用；配备钎尾4个；锚索张拉机具2套；风动扳手2把。

（9）下部2排帮锚杆需安排1～2人使用手持式风动转机专项施工（煤壁中含有夹矸时1人转不动眼），施工时间为整个班。

3.2.6 主要工序施工时间统计

在日常生产作业中，正常情况下各主要工序施工时间如表1所示。

表1 正常情况下各主要工序施工时间表

4 平行工序作业情况

（1）顶W钢带中间孔锚杆和其余孔锚杆同步施工。

（2） 上3排护帮和顶支护同步进行。

（3） 下2排护帮贯穿整个生产过程（单独安排人员施工）。

5 一个圆班分班情况

一个圆班包括一个生产班（一个早班、一个夜班）、一个检修班（二班）、一个大班（早班）、一个辅助班（地面）。

（1）二个生产班

负责当班的掘进进尺，准备当班生产所用的支护材料，当班的工程质量，清理皮带尾滚、转载机下、转载机后出煤洒下的浮煤，当班的安全设施到位（风筒、传感器）。每个生产班需要约9～11人。

（2）一个检修班

负责将当班的高、低压电缆、信号线加到位，延皮带尾6节（18米），加H架、上、下皮带托辊，调皮带跑偏，加管路，加风筒，加皮带，机组加油，皮带各部件注油，切换风机，搞完后，更换损坏的托辊，每班需要约10～12人。

（3）一个大班

负责将当天井下的材料从换装硐室或副立井使用胶轮车运输到工作面，将物料卸车并码放好物料，每班需要约3～4人；安排2～3人每天清理巷道内的浮煤、排水。

（4）一个辅助班

负责将井下所用的材料从材料科领出装平板车和矿车交给运输队，或将材料装汽车运输到副立井，再装胶轮车，交给大班运料人员，每班需要约3～4人。

6 结论

（1）EJM2×170掘锚一体机可实现快速掘进，可一次性截割够巷道设计宽度，巷道成型好，不留顶角和底角。

（2）顶、帮支护可以平行作业，采用液压系统控制锚杆钻机打眼，具有易操作、速度快、支护效果好的优点。

（3）临时支护易操作，安全系数高。顶锚杆钻机可做为临时支护，避免了空顶作业。

（4）采用液压系统控制锚杆钻机，降低了事故率，减少检修工作量，保证了支护过程的连续性[8]。

（5）EJM2×170掘锚一体机极大程度上实现了掘进工作面各工序的统一，达到了快速掘进的目的。在条件具备的生产矿井，采用掘锚一体机施工，具有极大的应用价值。