煤巷綜掘迅速掘進(jìn)技術(shù)綜述

時(shí)間:2022-04-17 02:47:00

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煤巷綜掘迅速掘進(jìn)技術(shù)綜述

1概述

隨著煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,高產(chǎn)高效礦井的是煤礦企業(yè)發(fā)展的必然要求,具體要求有以下幾點(diǎn):①以大功率、高可靠性長(zhǎng)壁綜采生產(chǎn)技術(shù)為核心,提高工作面單產(chǎn),減少回采面數(shù)目,簡(jiǎn)化巷道布置,減少生產(chǎn)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)高效集約化生產(chǎn);②改革礦井巷道布置、巷道掘進(jìn)支護(hù),改革礦井提升和運(yùn)輸系統(tǒng),擴(kuò)大采區(qū)(盤區(qū))尺寸,增加工作面推進(jìn)長(zhǎng)度,加大巷道的有效斷面,以實(shí)現(xiàn)綜采工作面的連續(xù)、高效生產(chǎn);③大力采用煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù),加快煤巷掘進(jìn)速度,以適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面快速推進(jìn)的需要;④改進(jìn)和發(fā)展煤巷錨桿支護(hù)技術(shù),解決長(zhǎng)距離、大斷面煤巷合理支護(hù)問(wèn)題,便于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效工作面連續(xù)、安全生產(chǎn)。其中,采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù),是實(shí)現(xiàn)煤巷快速掘進(jìn)的主要途徑。所以要適應(yīng)工作面快速推進(jìn)的需要,就必須發(fā)展綜掘技術(shù),廣泛應(yīng)用錨桿和錨網(wǎng)支護(hù),在有條件的礦井實(shí)現(xiàn)掘錨一體化,以及推廣應(yīng)用連續(xù)采煤機(jī),實(shí)現(xiàn)煤巷快速掘進(jìn)。

2綜掘技術(shù)簡(jiǎn)介

綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)是由掘進(jìn)機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、輸送機(jī)等組成的綜合性配套技術(shù),在~條用掘進(jìn)機(jī)掘的巷道內(nèi),將測(cè)量定向掘進(jìn)、運(yùn)煤、通風(fēng)、除塵、材料運(yùn)輸、巷道支護(hù)、供水、供電、排水系統(tǒng)等設(shè)備配套成龍,形成一條效率高、相互配合、連續(xù)均衡生產(chǎn)的、完整的掘進(jìn)系統(tǒng)??梢詫?shí)現(xiàn)巷道掘進(jìn)、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸、支護(hù)機(jī)械化作業(yè),從而提高掘進(jìn)速度和經(jīng)濟(jì)效益。

3煤巷快速掘進(jìn)的措施

3.1選用性能優(yōu)良的掘進(jìn)機(jī).提高設(shè)備可靠性掘進(jìn)機(jī)是實(shí)現(xiàn)煤巷快速掘進(jìn)的關(guān)鍵設(shè)備。巷道掘進(jìn)效率及其經(jīng)濟(jì)效益的提高取決于選擇適應(yīng)工作狀況和條件的掘進(jìn)機(jī)。掘進(jìn)設(shè)備的工作對(duì)象是煤巖及部分礦物,工作時(shí)振動(dòng)沖擊大,加之井下環(huán)境惡劣,因此要根據(jù)使用條件進(jìn)行選擇,要求掘進(jìn)設(shè)備必須保持長(zhǎng)期連續(xù)工作。通過(guò)引進(jìn)和國(guó)產(chǎn)化工作,我國(guó)掘進(jìn)機(jī)的制造水平和使用已邁上了新臺(tái)階,開始了我國(guó)掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的自主發(fā)展。國(guó)產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)在液壓、電氣.元件的選用上,必須嚴(yán)格篩選,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),對(duì)部分國(guó)內(nèi)產(chǎn)品難以過(guò)關(guān)的關(guān)鍵元器件應(yīng)當(dāng)選用先進(jìn)國(guó)家的產(chǎn)品。在齒輪傳動(dòng)裝置及機(jī)械連接裝置方面,盡量減少串聯(lián)系統(tǒng),采用獨(dú)立部件或組件。在有條件的地方以嵌裝式結(jié)構(gòu)代替螺栓組結(jié)構(gòu),采用模塊組裝方式,既可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),便于機(jī)械的拆裝檢修,又可大大提高設(shè)備可靠性。最終達(dá)到機(jī)器穩(wěn)定性好,截割效率高,操作、維修方便,運(yùn)行安全可靠的目的。

3.2采用現(xiàn)代化測(cè)控技術(shù).提高機(jī)電一體化的程度首先是掘進(jìn)機(jī)操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,包括推進(jìn)方向監(jiān)控、切割電機(jī)功率自控調(diào)節(jié)、切割斷面輪廓尺寸監(jiān)控等;其次是實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)工況監(jiān)測(cè)和故障診斷,包括供電電壓測(cè)控、電機(jī)負(fù)荷和溫度、液壓系統(tǒng)油壓、油溫及污染等監(jiān)測(cè)。通過(guò)采用現(xiàn)代測(cè)控技術(shù),對(duì)掘進(jìn)機(jī)的工況監(jiān)測(cè),故障診斷和離機(jī)控制系統(tǒng)加以改進(jìn)和完善,實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化,可以最大限度地提高掘進(jìn)機(jī)的使用效果,有利于改進(jìn)和完善煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)。

3.3推廣錨桿支護(hù).改進(jìn)運(yùn)輸方式.提高設(shè)備綜合配套能力煤巷掘進(jìn)效率低、機(jī)械不能充分發(fā)揮作用,在很大程度上與配套能力低、配套不完善有關(guān)。巷道掘進(jìn)系統(tǒng)中的主要配套環(huán)節(jié)多、包括支護(hù)、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸、供電、供水、通風(fēng)、降塵等,要提高煤巷掘進(jìn)效率、充分發(fā)揮機(jī)械化作用,必須提高設(shè)備綜合配套能力,使之進(jìn)一步完善。特別是支護(hù)和運(yùn)輸工作量大,占用時(shí)間多,必須解決好這兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),才能充分發(fā)揮綜掘設(shè)備的潛力。在縮短支護(hù)時(shí)間方面,根據(jù)地質(zhì)條件,盡量采用錨桿支護(hù),提高巷道支護(hù)效果,減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,加快成巷掘進(jìn)速度。施工時(shí)采用機(jī)載錨桿鉆機(jī)打孔和安裝錨桿,減少傳統(tǒng)錨桿支護(hù)的多道施工工序,改變掘進(jìn)機(jī)割煤與錨桿鉆L安裝不平衡的現(xiàn)象。減少錨桿有效作業(yè)時(shí)間和掘進(jìn)工作面作業(yè)人員,減少單位面積錨桿根數(shù),從而減少錨桿施工工作量,同時(shí)采用先進(jìn)的錨桿施工機(jī)具,大幅度提高成巷速度。對(duì)于使用單體錨桿鉆機(jī)的巷道,掘進(jìn)和鉆錨不能平行作業(yè),應(yīng)當(dāng)及時(shí)快速安沒(méi)臨時(shí)支架,并采用小L徑強(qiáng)力鉆頭和高強(qiáng)度鉆桿,提高鉆進(jìn)速度,選用螺旋式錨桿鉆機(jī),建立快速安裝系統(tǒng),用錨桿機(jī)一次完成鉆孔、攪拌樹脂藥卷和擰緊螺母等工序,盡量縮短鉆錨時(shí)問(wèn)。在降塵方面,可采用高壓水外噴霧降塵新技術(shù),在掘進(jìn)機(jī)安裝I臺(tái)小型增壓水泵,由掘進(jìn)機(jī)上現(xiàn)有的動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),將IMPa左右的低壓降塵水增壓至IOMPa以上,并優(yōu)化噴嘴參數(shù)及安裝位置,可獲得良好的降塵效果。還可在掘進(jìn)上安裝長(zhǎng)筒式負(fù)壓2次降塵裝置,將掘進(jìn)巷道的通風(fēng)方式由單一的壓入式改為壓入與抽出式相結(jié)合的通風(fēng)方式,從而凈化綜掘斷面空氣。

3.4有條件的礦井采用掘錨機(jī),實(shí)現(xiàn)掘錨一體化在懸臂掘進(jìn)機(jī)上加裝液壓錨桿鉆機(jī)的技術(shù),由于掘進(jìn)機(jī)載錨桿機(jī)體積偏大,加之在采用w鋼帶時(shí)需要定位鉆L,難度較大,目前未能在國(guó)內(nèi)推廣,需進(jìn)一步成熟完善。采用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn),單體錨桿機(jī)鉆裝錨桿,不能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)掘進(jìn)與支護(hù)平行作業(yè)。掘錨機(jī)組的問(wèn)世,很好地解決了掘進(jìn)工作面長(zhǎng)期未能解決的掘進(jìn)和支護(hù)平行作業(yè)問(wèn)題,是對(duì)煤巷陜速掘進(jìn)技術(shù)的飛躍性突破,為加快掘進(jìn)開辟了新的途徑。

3.5在條件適宜的礦井中,推廣應(yīng)用連續(xù)采煤機(jī)在美國(guó)、澳大利亞、南非等主要采煤國(guó)家,連續(xù)采煤機(jī)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用我國(guó)神華集團(tuán)上灣煤礦根據(jù)自身的特點(diǎn)引進(jìn)連續(xù)采煤機(jī)及其后配套設(shè)備,在大采高綜采工作面大斷面順槽雙巷掘進(jìn)中,實(shí)現(xiàn)了快速掘進(jìn),創(chuàng)造了月進(jìn)3070m的世界紀(jì)錄,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。連續(xù)采煤機(jī)是現(xiàn)代化的掘進(jìn)設(shè)備,配套運(yùn)煤車、錨桿打眼機(jī)、鏟車、轉(zhuǎn)載破碎機(jī)等機(jī)械化裝備,可用于煤巷多頭掘進(jìn),具有速度快、用人少、效率高,配套簡(jiǎn)單,安全可靠,使用方便的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)踐證明,連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)配合錨桿支護(hù),是目前實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效工作面巷道快速掘進(jìn)成功的配套技術(shù)。

采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù),提高了煤巷綜掘機(jī)械化水平,實(shí)現(xiàn)了煤巷快速掘進(jìn)。隨著技術(shù)的更新進(jìn)步,重型化、掘錨一體化、自動(dòng)控制及遠(yuǎn)程遙控是掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展方向,在煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)方面,主要是積極開展巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)測(cè)試,研究與推廣煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法,制定錨桿支護(hù)材料系列及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),完善錨桿支護(hù)施工機(jī)具,提高錨桿施工質(zhì)量檢測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù),從而擴(kuò)大煤巷錨桿使用范圍,提高煤巷快速掘進(jìn)水平、促進(jìn)高產(chǎn)高效礦井建設(shè)。