煤炭科學研究總院太原分院與某公司共同合作，研制出了可用于短壁開采的EBH/J-132型掘進機。該機采用了本機、離機和遙控三種操作方式。這是我國首次研發(fā)的具有獨立知識產(chǎn)權、實現(xiàn)了離機與遙控操作的掘進機。EBH/J-132型掘進機的售價僅是進口的連續(xù)采煤機的五分之一左右，它無疑是我國現(xiàn)階段替代連續(xù)采煤機較經(jīng)濟的一種短壁開采設備，它的研制成功標志著我國掘進機的研究與制造水平又邁上了一個新臺階。
    EBH/J-132型掘進機用于“三下”采煤的第一個工作面確定在公司五陽礦51采區(qū)甘村保安煤柱附近，2003年7月21日開始使用這種新型掘進機進行短壁開采試驗。
1、短壁開采工藝及主要設備
    為了使短壁開采達到安全、高效、技術先進、工藝合理的目標，需進行采區(qū)工藝優(yōu)化設計及總體設備合理配套的研究工作。
1.1開采巷道系統(tǒng)
    在開采區(qū)域中部沿天倉向斜軸部掘進一條主巷，主巷兩側(cè)布置支巷，支巷兩側(cè)布置采硐。支巷沿主巷前進式布置，支巷內(nèi)采用后退式開采。主巷掘進至采區(qū)邊界，采完所有支巷后，再進行后退式回收主巷兩邊的煤柱。支巷間留設支撐煤柱，保護地面建筑。
    考慮到便于連采設備拐彎施工，支巷與主巷呈45。夾角布置。在村莊煤柱內(nèi)進行短壁開采時，為有效控制地面村莊建筑物變形破壞，實行每條支巷開采24.3 m，其間留設36 m永久條帶煤柱，即相鄰兩支巷距60.3 m;在非保安煤柱內(nèi)進行短壁開采時，實行每條支巷開采24.3 m，其間留設3.0 m的永久條帶隔離煤柱，即相鄰兩支巷相距27.3 m。
    第一個試驗工作面確定在距主巷開口位置68 m處，與主巷成45。角。支巷采用前進式布置，后退式開采，支巷回采至主巷20 m處停采，然后打臨時密閉對支巷進行管理。主巷兩邊20 m煤柱采用后退式開采進行回采。支巷兩側(cè)布置與支巷成45。角、寬4.0 m、高4.0—4.4 m、長12 m的采硐，采硐間留設2.0 m寬隔離煤柱。EBH/J-132型掘進機在采硐內(nèi)進行采煤，采硐不進行支護。
1.2生產(chǎn)系統(tǒng)主要設備及布置
    該生產(chǎn)系統(tǒng)主要由EBH/J-132型掘進機、GS350/75型給料輸送機、DZP-160型轉(zhuǎn)載輸送機、SJJ800/2×40型膠帶輸送機、移動變電站、礦用壓風機及局部通風機等設備組成。
    (1) EBH/J-132型掘進機的主要技術參數(shù)。
    機長11.7 m/9.4 m（橫/縱）；機寬2. 35 m;機高1. 55 m；地隙250 mm;臥底深度280 mm/200mm(橫/縱)；接地比壓0.14MPa；機重40.5 t；總功率222 kW；經(jīng)濟截割煤巖硬度小于等于60 MPa;最大可掘巷道斷面9～21rn2；最大可掘高度4.4 m/4.3 m(橫/縱)；最大可掘?qū)挾?.8 m/5.1 m（橫／縱）；適應巷道坡度±16。；供電電壓1140 V。
    (2)GS350/75型給料輸送機的主要技術參數(shù)。
    外形尺寸（長×寬×高）7 730 mm×2 270mm×1550 mm；機重17 t；總功率75 kW；輸送能力350 t/h；鏈速0.82 m/s;刮板鏈形式：套筒滾子鏈；鏈條極限拉伸載荷500 kN；行走速度8 m/min;履帶接地比壓0.137 MPa。
2、短壁開采試驗情況分析
    EBH/J-132型掘進機作業(yè)線于2003年7月21日在五陽礦51礦采區(qū)開始試采，截止8月5日，共計15 d，開采24個采硐，平均每天1.6個采硐。以每個采硐采煤300 t計，共采煤7 200 t，平均每天采煤480 t。若按此日產(chǎn)量計算，該條作業(yè)線年可產(chǎn)煤15萬t左右，距原設計的年產(chǎn)20～30萬t還有一定的差距。分析15 d的試驗情況，認為掘進機效率未能得到充分發(fā)揮的原因有三個：一是短壁開采的工藝不夠完善；二是主機及配套設備存在一些問題；三是操作人員對設備的使用還需有一個熟練的過程。
    因此，必須進一步完善短壁開采工藝，使之適合掘進機作業(yè)。
    原設計的支巷寬度為4.5 m，而掘進機長11.7 m，要實現(xiàn)兩翼45。開采采硐，只能將采硐寬度增加到4m，才能實現(xiàn)掘進機轉(zhuǎn)彎45。，但由于掘進機裝載寬度（鏟板）只有3m，需調(diào)動機器3次以上才能裝載及清除底板上的落煤，從而造成機器調(diào)動過于頻繁，這是機器生產(chǎn)效率低的一個重要原因。建議對這種短壁開采工藝進一步改進和完善。比如支巷寬度可否增加到5m左右，采硐寬度接近掘進機的裝載寬度為3—3.5 m，使掘進機能一次裝運完落煤，避免頻繁調(diào)動掘進機。
3、掘進機、給料輸送機存在問題及改進方案
    (1)  履帶行走速度慢。EBH/J-132型掘進機原設計履帶行走機構為磁阻電機驅(qū)動，但由于種種原因，一直未能調(diào)試完畢，現(xiàn)在井下的行走機構是臨時改的液壓馬達驅(qū)動，其行走速度僅能達到3.2 m/min，遠達不到采用磁阻電機驅(qū)動的14 m/min的調(diào)動速度。由于短壁開采時，掘進機調(diào)動頻繁，行走速度慢，也影響了掘進機效能的發(fā)揮。建議盡快研制磁阻電機，并使用在履帶行走機構上：以提高掘進機的調(diào)動速度。
    (2)掘進機牽引力較小，逃逸功能不足。掘進機用于短壁開采時，掘進機進入采硐開采時，由于采硐不支護，司機只能用遙控操作，司機前方視線不好，切割的底板質(zhì)量及清浮煤效果遠不如掘進工作面。當機器頻繁調(diào)動時，在浮煤較多凹凸不平的底板上行走及轉(zhuǎn)彎，必須要求掘進機有足夠大的牽引力，否則易發(fā)生臥機。該試驗用的掘進機牽引力在井下試驗中顯得不足，造成調(diào)動不靈活，影響機器的生產(chǎn)效率。
    在本次試驗期間曾發(fā)生一次冒頂事故，埋住掘進機一次，機器不能自行逃逸。建議下次改進時增加機器的牽引力，使其具備一定的逃逸功能。
    (3)液壓系統(tǒng)油液溫度高。掘進機用于短壁開采與掘進時的工況遠不相同。掘進時，一個切割循環(huán)，約四分之一的時間用于機器切割及裝運，其余四分之三時間用于支護工作。而短壁開采時，掘進機幾乎沒有停歇，井下試驗的這臺掘進機，除切割機構外均為液壓驅(qū)動。由于機器連續(xù)工作，造成機器油溫高達60℃左右，容易造成油液泄漏及降低液壓元件的使用壽命。
    建議盡快采用磁阻電機驅(qū)動履帶行走機構，以減輕液壓系統(tǒng)的負擔，提高整機的可靠性。
    (4)  掘進機遙控器不能同時控制兩個動作。掘進機在行走裝載時，應當能同時進行切割臂擺動及上下切割，或同時進行鏟板升降以適應巷道底板起伏的需要。試驗中，也暴露了掘進機遙控器的不足，它不能同時觸發(fā)兩個動作信號，造成掘進機清理浮煤效果不好。
    (5)  掘進機操縱臺防護薄弱。由于采硐不進行支護，頂板上隨時都可能掉下煤塊，所以掘進機的防護尤為重要。在試驗中曾出現(xiàn)過煤塊落人操縱手柄下面，使操縱手柄卡住，掘進機的遙控操作失靈。建議在操縱臺處增設司機防護棚。
    (6)  給料輸送機受料斗高度過高。GS350/75型給料輸送機受料斗最低高度為1.3 m，在運行過程中如稍有不慎，易與掘進機刮板輸送機尾部相碰，試驗中曾損壞過一個掘進機刮板輸送機驅(qū)動裝置，應對其進行改進，使受料高度最低為700 mm為宜。
4、結(jié)語
    EBH/J-132型掘進機及配套設備用于短壁開采，這在國內(nèi)尚屬首次。開采設備及工藝仍需進一步改進和完善�，F(xiàn)在井下試驗仍在進行。通過努力，該掘進機用于短壁開采，實現(xiàn)年產(chǎn)20～30萬t的目標是完全可能的。它的試驗成功，將無疑為我國煤礦尤其是老礦區(qū)“三下”采煤及回收邊角煤提供了一種較為經(jīng)濟的新工藝和新設備，必將帶來較大的經(jīng)濟效益和社會效益。