掘进装备发展思路

关于集团公司掘进装备创新思路及建议

掘进和回采是煤矿生产的重要环节，采掘技术与装备的平衡发展关系到矿井的生产。同煤集团以及全国井工煤矿回采与掘进工作面的比例大约是1：3的关系，综采的快速发展暴露出综掘施工速度的明显滞后，给矿井综采工作面的正常接替带来了压力，成为制约高产高效矿井的主要因素。提高综掘的单进水平势在必行。高效快速掘进已成为一种发展趋势。

一、集团公司掘进装备现状分析

集团公司现有综掘队137个，有适应半煤岩巷掘进的EBZ160、EBZ200、EBZ220、EBZ230、EBZ260、EBZ300等掘进机；适应硬岩半煤岩掘进的三一重装公司的EBZ-200H、EBZ260H、佳木斯煤机公司的EBZ-260B型掘进机；适用岩巷掘进的DOSC公司的MK-V型和LH-1300H 型掘进机及其它适应煤巷的各类型掘进机。

同煤集团公司的掘进基本一直采用悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业。此方式主要用于煤巷顶板支撑强度较差，对空顶距要求严格，需要在掘进后立即进行及时支护的场合。不足的是由于采用单体锚杆钻机进行锚杆支护，需要人工频繁移动操作锚杆机打单个锚杆孔及紧固锚杆，辅助时间长，占用人员多，工人劳动强度大，支护效率较低，加上其它工作的辅助时间，以致在一个掘进、支护工作循环时段中掘进机的工作时间只能占其中约30%左右，该掘进作业掘进效率低。现同煤集团公司煤巷的月进约300米，半煤岩巷月进不到200米，

全岩巷月进不到100米。

同煤集团掘进装备存在的主要共性问题：掘进队组所用机型国产较多，存在的主要问题有液压系统、行走部（机构）可靠性差，截齿消耗率较高。

集团公司为实现快速掘进，尤其就如何提高千万吨矿井掘进效率多次召开专题会议，会同英国DOSCO公司、三一重装公司、佳木斯煤机公司、创立公司等厂家及其它相关部门讨论研究适应同煤集团公司快速掘进可行性方案。并组织到其它局进行了调研。

集团公司在快速掘进方面所做的工作：1、2010年在塔山矿试验使用了一台两臂锚杆钻车，由于该机功能与设计上的不完善，以及灵活性差等诸多问题，在试用了三个月后退厂。2、2011年塔山矿又购买了北京景隆机械有限公司生产的CMM2-15改进型全液压锚杆钻车，将于近日下井使用，CMM2-15型锚杆钻车主要针对掘进工作面断面宽度大于4.8～5.5米、宽度2.8～4米的巷道而设计，可方便的实现巷道内不同高度、不同宽度进行锚杆和锚支护作业及钻炮孔和探水孔等功能为一体的多功能钻孔机械。CMM2-15型全液压锚杆钻车钻机可通过换钻头的方式来适应锚杆、锚索的规格要求，该钻车在钻车前部有一个临时支护臂，可以临时支护顶板。该机与原试验的钻车相比有了很大的改进，操作灵活方便。地面试验效果较好。但是该钻车外形民尺寸要求仅能在巷道宽度大于4.8米的情况下使用。3、具有快速掘进先进技术代表性的掘锚一体机（山特维克矿山工程机械有限公司MB670掘锚机）将在色联矿投入使用。MB670掘锚机具有连采机一

样的宽截割滚筒，配有4台顶锚杆机和2台帮锚杆机，可实现掘进与打锚杆的同时作业，通过对机组的选型，配套梭车或桥式转载机，可用于宽度4.5m、5m、5.4m，高度2.26～3.8m矩形断面煤巷的快速掘进。截割头掏槽和截割均由微机控制，每截割一个循环后对顶板及时支护。锚杆机液压架有利于钻孔的快速准确定位，钻孔效率较人工钻孔显著提高；湿式除尘风机的配备，改善了人员作业环境。该机组在同煤掘进条件下，预计效率可提高60％～100％。

二、制约巷道掘进速度因素分析

制约大多数高产高效矿井的主要因素是顺槽巷道的掘进。在顺槽煤巷掘进中支护需要的循环时间远远长于掘进作业时间。按同煤集团公司统计，支护时间约占总作业时间2/3左右，支护时间长是制约掘进速度的主要原因，大大影响了掘进效率。因此，选择切实可用的掘锚设备及优化支护工艺是实现快速掘进的有效措施。

三、我国煤巷高效掘进方式

煤巷高效掘进方式主要有3种：第1种是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也称为煤巷综合机械化掘进，主要掘进机械为悬臂式掘进机，它适应范围广；第2种是连续采煤机与锚杆钻车配套作业线，在我国神东、万利等矿区及鄂尔多斯地区进行了推广应用，主要掘进机械为连续采煤机，它需要多巷掘进，交叉换位施工；此方式主要用于煤巷顶板支撑强度好，掘进巷道断面大，对空顶距可允许6米以上甚至10余米的工况场合。由于其使用工况条件的特殊性，只是在我国局部地区采用。第3种是掘锚机组掘锚一体化掘进，目前处

于试验阶段。此方式虽可对掘进后的煤巷顶板进行及时支护，但由于掘锚一体化机组外形尺寸原因要求掘进巷道断面大，设备价格昂贵，目前在国内使用不多。

四、国内、外掘进装备水平情况

与国际先进水平相比，我国在用煤矿主要高效掘进设备的破岩能力、适应性及可靠性等方面还存在一定的差距。煤矿使用的高效掘进设备，如大功率重型掘进机、连续采煤机、掘锚机组、四臂锚杆钻车以及履带式全液压钻车等几乎被国外厂商（或合资）所占领。国产重型掘进设备在设计制造、加工工艺、元部件可靠性、自动化技术和除尘系统等核心技术方面同国际先进水平存在较大差距。

五、集团公司掘进装备创新思路及建议

1、快速掘进装备的应用必须适应同煤集团地质特点。

2、拟根据色联矿掘锚一体机使用情况，进一步分析掘锚机适应条

件及其在同煤集团应用与推广价值。色联矿使用的MB670掘锚

机自身结构决定了巷道2.4m的最小空顶距，这一空顶距悬顶在

不同围岩地质条件下的适应性是不同的。考虑目前集团公司千

万吨级矿井地质条件，我们认为此掘锚机比较适用于类似色连

矿见顶见底掘进模式，对于塔山、同忻、同发东周窑、麻家梁

等低位放顶煤开采方式的矿井，掘进期间2.4m的空顶距范围内

顶煤能否留住是该机组使用的先决条件。鉴于塔山矿以往沿底

掘进巷道时顶煤难留的实际情况，可选择顶煤管理相对容易的

矿井先行试用，建议成功后再逐步推广应用。

3、掌握塔山矿锚杆钻车的使用情况，进一步分析锚杆钻车在同煤

集团公司的应用、推广价值与可行性。