煤巷綜掘迅速掘進技術綜述
時間:2022-04-17 02:47:00
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1概述
隨著煤礦產業(yè)的發(fā)展,高產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:①以大功率、高可靠性長壁綜采生產技術為核心,提高工作面單產,減少回采面數(shù)目,簡化巷道布置,減少生產環(huán)節(jié),實現(xiàn)高效集約化生產;②改革礦井巷道布置、巷道掘進支護,改革礦井提升和運輸系統(tǒng),擴大采區(qū)(盤區(qū))尺寸,增加工作面推進長度,加大巷道的有效斷面,以實現(xiàn)綜采工作面的連續(xù)、高效生產;③大力采用煤巷綜合機械化掘進技術,加快煤巷掘進速度,以適應高產高效工作面快速推進的需要;④改進和發(fā)展煤巷錨桿支護技術,解決長距離、大斷面煤巷合理支護問題,便于實現(xiàn)高產高效工作面連續(xù)、安全生產。其中,采用綜合機械化掘進技術,是實現(xiàn)煤巷快速掘進的主要途徑。所以要適應工作面快速推進的需要,就必須發(fā)展綜掘技術,廣泛應用錨桿和錨網支護,在有條件的礦井實現(xiàn)掘錨一體化,以及推廣應用連續(xù)采煤機,實現(xiàn)煤巷快速掘進。
2綜掘技術簡介
綜合機械化掘進技術是由掘進機、轉載機、輸送機等組成的綜合性配套技術,在~條用掘進機掘的巷道內,將測量定向掘進、運煤、通風、除塵、材料運輸、巷道支護、供水、供電、排水系統(tǒng)等設備配套成龍,形成一條效率高、相互配合、連續(xù)均衡生產的、完整的掘進系統(tǒng)??梢詫崿F(xiàn)巷道掘進、轉載、運輸、支護機械化作業(yè),從而提高掘進速度和經濟效益。
3煤巷快速掘進的措施
3.1選用性能優(yōu)良的掘進機.提高設備可靠性掘進機是實現(xiàn)煤巷快速掘進的關鍵設備。巷道掘進效率及其經濟效益的提高取決于選擇適應工作狀況和條件的掘進機。掘進設備的工作對象是煤巖及部分礦物,工作時振動沖擊大,加之井下環(huán)境惡劣,因此要根據(jù)使用條件進行選擇,要求掘進設備必須保持長期連續(xù)工作。通過引進和國產化工作,我國掘進機的制造水平和使用已邁上了新臺階,開始了我國掘進機技術的自主發(fā)展。國產掘進機在液壓、電氣.元件的選用上,必須嚴格篩選,嚴把質量關,對部分國內產品難以過關的關鍵元器件應當選用先進國家的產品。在齒輪傳動裝置及機械連接裝置方面,盡量減少串聯(lián)系統(tǒng),采用獨立部件或組件。在有條件的地方以嵌裝式結構代替螺栓組結構,采用模塊組裝方式,既可簡化結構,便于機械的拆裝檢修,又可大大提高設備可靠性。最終達到機器穩(wěn)定性好,截割效率高,操作、維修方便,運行安全可靠的目的。
3.2采用現(xiàn)代化測控技術.提高機電一體化的程度首先是掘進機操作實現(xiàn)自動控制,包括推進方向監(jiān)控、切割電機功率自控調節(jié)、切割斷面輪廓尺寸監(jiān)控等;其次是實現(xiàn)掘進機工況監(jiān)測和故障診斷,包括供電電壓測控、電機負荷和溫度、液壓系統(tǒng)油壓、油溫及污染等監(jiān)測。通過采用現(xiàn)代測控技術,對掘進機的工況監(jiān)測,故障診斷和離機控制系統(tǒng)加以改進和完善,實現(xiàn)機電一體化,可以最大限度地提高掘進機的使用效果,有利于改進和完善煤巷快速掘進技術。
3.3推廣錨桿支護.改進運輸方式.提高設備綜合配套能力煤巷掘進效率低、機械不能充分發(fā)揮作用,在很大程度上與配套能力低、配套不完善有關。巷道掘進系統(tǒng)中的主要配套環(huán)節(jié)多、包括支護、轉載、運輸、供電、供水、通風、降塵等,要提高煤巷掘進效率、充分發(fā)揮機械化作用,必須提高設備綜合配套能力,使之進一步完善。特別是支護和運輸工作量大,占用時間多,必須解決好這兩個關鍵環(huán)節(jié),才能充分發(fā)揮綜掘設備的潛力。在縮短支護時間方面,根據(jù)地質條件,盡量采用錨桿支護,提高巷道支護效果,減輕工人勞動強度,加快成巷掘進速度。施工時采用機載錨桿鉆機打孔和安裝錨桿,減少傳統(tǒng)錨桿支護的多道施工工序,改變掘進機割煤與錨桿鉆L安裝不平衡的現(xiàn)象。減少錨桿有效作業(yè)時間和掘進工作面作業(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,同時采用先進的錨桿施工機具,大幅度提高成巷速度。對于使用單體錨桿鉆機的巷道,掘進和鉆錨不能平行作業(yè),應當及時快速安沒臨時支架,并采用小L徑強力鉆頭和高強度鉆桿,提高鉆進速度,選用螺旋式錨桿鉆機,建立快速安裝系統(tǒng),用錨桿機一次完成鉆孔、攪拌樹脂藥卷和擰緊螺母等工序,盡量縮短鉆錨時問。在降塵方面,可采用高壓水外噴霧降塵新技術,在掘進機安裝I臺小型增壓水泵,由掘進機上現(xiàn)有的動力系統(tǒng)驅動,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。還可在掘進上安裝長筒式負壓2次降塵裝置,將掘進巷道的通風方式由單一的壓入式改為壓入與抽出式相結合的通風方式,從而凈化綜掘斷面空氣。
3.4有條件的礦井采用掘錨機,實現(xiàn)掘錨一體化在懸臂掘進機上加裝液壓錨桿鉆機的技術,由于掘進機載錨桿機體積偏大,加之在采用w鋼帶時需要定位鉆L,難度較大,目前未能在國內推廣,需進一步成熟完善。采用掘進機掘進,單體錨桿機鉆裝錨桿,不能實現(xiàn)現(xiàn)掘進與支護平行作業(yè)。掘錨機組的問世,很好地解決了掘進工作面長期未能解決的掘進和支護平行作業(yè)問題,是對煤巷陜速掘進技術的飛躍性突破,為加快掘進開辟了新的途徑。
3.5在條件適宜的礦井中,推廣應用連續(xù)采煤機在美國、澳大利亞、南非等主要采煤國家,連續(xù)采煤機已經得到了廣泛的應用我國神華集團上灣煤礦根據(jù)自身的特點引進連續(xù)采煤機及其后配套設備,在大采高綜采工作面大斷面順槽雙巷掘進中,實現(xiàn)了快速掘進,創(chuàng)造了月進3070m的世界紀錄,取得了良好的經濟效益。連續(xù)采煤機是現(xiàn)代化的掘進設備,配套運煤車、錨桿打眼機、鏟車、轉載破碎機等機械化裝備,可用于煤巷多頭掘進,具有速度快、用人少、效率高,配套簡單,安全可靠,使用方便的優(yōu)點。實踐證明,連續(xù)采煤機掘進配合錨桿支護,是目前實現(xiàn)高產高效工作面巷道快速掘進成功的配套技術。
采用綜合機械化掘進技術,提高了煤巷綜掘機械化水平,實現(xiàn)了煤巷快速掘進。隨著技術的更新進步,重型化、掘錨一體化、自動控制及遠程遙控是掘進機的發(fā)展方向,在煤巷錨桿支護技術方面,主要是積極開展巷道圍巖地質力學測試,研究與推廣煤巷錨桿支護設計方法,制定錨桿支護材料系列及相應標準,完善錨桿支護施工機具,提高錨桿施工質量檢測與監(jiān)測技術,從而擴大煤巷錨桿使用范圍,提高煤巷快速掘進水平、促進高產高效礦井建設。