连续采煤机和掘锚机在晋陕蒙地区的应用论文_杜佳霖

连续采煤机和掘锚机在晋陕蒙地区的应用论文_杜佳霖

1.中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 山西太原 030006;

2.山西天地煤机装备有限公司 山西太原 030006

摘要:晋陕蒙地区在煤矿的快速掘进过程中,易出现衔接不正常等问题,而应用掘锚机,可一定程度上有效解决锚杆支护对煤巷掘进成巷速度的制约,不仅可以有效避免出现采掘比例失调等现象,还能在一定程度上提高设备的技术水平,从而提高煤矿的快速掘进能力。

关键词:连续采煤机;掘锚机;晋陕蒙地区;应用

连续采煤机是近年来发展起来的一种应用于大断面矩形煤巷的快速掘进装备,主要用于长壁工作面回采巷道的双巷掘进,有体积小、调动灵活、使用方便等优点,特别是能够实现快速掘进和采掘合一。但在实际应用中,一直存在着掘进工作面最大控顶距确定不合理,掘进工艺、设备配套使用不完善等缺点,制约了连续采煤机双巷快速掘进技术在我国的发展。

一、连续采煤机的应用

1.连续采煤机掘进煤巷。连续式采煤机组成的采掘生产线。目前,我国一些矿区已开始学习世界先进采煤国家的经验,在开采方法上实现长壁和房柱的联合,掘进和采煤的统一。即在长壁:厂作面两侧各布置3~4条巷道,用连续采煤机进行房柱式开采,结束后再进行长壁工作面开采。一般来说,对于开采深度不大于500m、煤柱稳定性好的矿区,可利用连续采煤机进行房柱式开采。连续采煤机是房柱式采煤的主要设备,与掘进机、采煤机结构上的不同之处在于它的截割滚筒多为横轴式,宽度较大,在液压缸控制下上下摆动,可--次掘出宽4m 左右的巷道。随着英美等国将前进式开采改为后退式开采,连续采煤机逐步被用于煤巷掘进,并取得很高的进尺。通常情况下,连续采煤机掘进时,在工作面人员基本相同的情况下,1台连续性采煤机的掘进量相当于3台掘进机的掘进量。在采用以掘进机为主组成的综掘生产线中,配套的支护设备一般是单体锚杆钻机,典型的生产线配备3台单体锚杆钻机,劳动效率较低。由于支护作业是在空顶情况下进行的,支护的安全性受着巷道顶板条件的制约。当巷道顶板条件较好时,可以获得较大的空顶距,掘进与支护之间的影响相对较小;巷道顶板条件不好时,就必须缩短空顶距,缩小循环进尺来保证支护作业的安全,掘进速度就会下降,这也是综掘生产线总体掘进速度不能令人满意的一个主要原因。采用连续采煤机组成的采掘生产线中,配套的支护设备一般采用自带动力的锚杆钻车,用机械操作代替人工作业。虽然连续采煤机截割煤岩层的效率较高,掘进速度快,但该掘进生产线一般需要同时掘进多条巷道和大量的横向联络巷来满足配套设备的换位需要,因此掘进速度就要大打折扣。为了发挥机械设备的性能,需要有较好的巷道顶板条件,以获得较大的空顶距。在巷道顶板条件较差时,设备的换位将占用大量时间,掘进进尺将大大降低。综上所述,巷道顶板条件适宜,是上述两类掘进生产线获得较高掘进速度的前提。

2连续采煤机双巷掘进工艺系统。连续采煤机采煤工艺系统按运煤方式的不同分为2种:①连续采煤机—梭车—转载破碎机—带式输送机工艺系统;②连续采煤机—桥式转载机—万向接长机—带式输送机工艺系统。前者是间断运输工艺系统,后者是连续运输工艺系统。由于前者主要适用于中厚煤层,而后者主要适用于薄煤层,故采用连续采煤机—梭车系统,工作面设备配置为连续采煤机、运煤车或梭车、破碎机、锚杆钻车、铲车及带式输送机。铲车主要是用来清理底板浮煤,扫清道路,保障连续采煤机、梭车和锚杆机畅通无阻,也可做为盘区内的运料车。掘进时,连续采煤机和锚杆机平行作业。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时采煤机上的装载输送机把煤装到连续采煤机后部的梭车内,梭车将煤运入破碎机,破碎机将大块煤破碎,均匀送入位于运输巷的带式输送机运出。掘进中的矸石就近堆放在联络巷内。连续采煤机割煤的同时。连续采煤机实现自行装煤利用连续采煤机的装载机构、运输机构来完成装煤工序。连续采煤机上设有装载机构(装煤铲板和圆盘耙杆装载机构)和中部输送机。连续采煤机割煤时,煤炭落在装煤铲板上,同时圆盘耙杆连续运转,将煤炭装入中部输送机,输送机再将煤装入后面等待的梭车。工作面运煤由梭车来完成。梭车往返于连续采煤机和给料破碎机之间,将煤机割下的煤运至给料破碎机,再由工作面运输巷的带式输送机将煤运出掘进工作面。掘进完成一个循环后连续采煤机退出所掘进的巷道,降下铲板,用连续采煤机先将巷道内的浮煤进行初步清理,然后,将梭车和连续采煤机退出巷道,防爆装载机进入,清理完空顶以外巷道浮煤后,采用锚杆机进行支护。待支护完成后,装载机再次清理工作面浮煤。在清理浮煤时,应注意巷道两帮的水管、电缆及电气设备。

二、掘锚机的应用

1.掘锚机是在连采机宽滚筒截割的基础上成长起来的掘锚一体化设备,真正实现了截割、装载、运输和锚护同步进行,全断面截割,一次成巷。掘锚机集多种功能为一体,其行走系统、截割系统、装载运输系统、钻锚系统高度集成,操作精练,仅需要1名远控器操作司机和2名锚杆机司机便可以进行掘进。锚杆和锚索循环支护工艺锚杆机在连续采煤机掘进后形成空顶区内进行支护,支护从外向里逐排进行支护。支护刚掘进完的巷道之前,装载机清理完空顶以外巷道浮煤后,锚杆机进行支护。锚索支护利用班中空余时间进行。顶煤厚度大于500mm时锚索滞后工作面距离不大于30m,顶煤厚度小于500mm或顶板破碎时锚索滞后工作面距离不大于14m 掘进、支护完毕立即支护锚索。

2.掘锚一体化技术。当掘锚机在做相应的截割操作时,应首先将截割头在巷道顶板上固定好,以此增加截割头的稳定性,进而切入煤体,从而提高切割的准确度与精度。因此,在做相应的截割掘锚机作业时,应确保切割顺序的正确性,才能确保截割掘锚机作业的顺利开展。此外,在做相应的截割掘锚机作业时,还应掌握好巷道的尺寸,使用相应的锚杆支护技术,以此来达到支护目的。支护工作完成后,就可进行相应切割工作的开展,提高煤矿的快速掘进能力。在煤炭的运输以及装载过程中,运用掘锚机可有效提高煤矿的装载以及运输的效率。而掘锚机在煤矿装载、运输作业中的使用,不仅包括中部输送机,而且还包括收集头机构。因此,在做相应的截割作业时,应首先要保证收集头结构能够完全的降落入煤,进而再利用收集头上的耙爪结构来将煤运输到中部的运输机中,进而将其运输到相应的运输车中,以实现对煤炭的装载与运输,从而减轻工人的劳动强度。

3.支护流程。锚杆的支护技术在一定程度上也依赖于掘锚机技术。因此,在实施锚杆支护技术时,应充分利用掘锚机来进行施工,达到锚杆支护的稳固效果。对于间排距以及网片接搭方式的操作,应根据实际情况来采取相应的操作。不仅锚杆支护工艺需要用到相应的掘锚机技术,在做相应的临时支护工艺时,也需要用到掘锚机技术。当做临时的支护工艺时,应首先提高液压支撑架,实现对顶板的保护,从而有效的达到支护效果。

研究连续采煤机和掘锚机在晋陕蒙地区的应用,对于提高煤矿的快速掘进能力从而促进煤矿企业的快速发展具有积极的作用。在认识与了解掘锚机的基础上,将掘锚一体化技术正确应用在掘进、装载、运输作业过程以及支护的流程中,提高煤矿的快速掘进能力。

参考文献:

[1]牛宝玉.采掘锚、掘锚一体化快速掘进成巷技术[J].煤炭工程,2018(9)

[2]戴绍诚,李世文等.高产高效综合机械化采煤技术与装备(下)[M].北京:煤炭工业出版社,2018

[3]李伟,李峰.煤巷快速施工成套设备与工艺技术研究[J].中国煤炭,2018(3)

论文作者:杜佳霖

论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期

论文发表时间:2019/6/26

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