摘要:煤炭作为支持工业发展的重要一次性能源,其现实价值与社会经济效益不言而喻。而伴随着国内现代化建设对煤炭能源需求量的不断增加,煤炭在国民经济中的地位越发重要。从目前所应用的综合机械化挖掘技术来看,其在煤矿生产中需要在一煤矿巷道中,将原本较为独立的定向掘进、运输、通风以、供电、支护及除尘等相对独立的工作模块组合成为相对较为系统的机械化掘进体系,达到掘进过程全部机械化,从而实现较高的掘进速度和较好的经济效益。本文主要探讨综合机械化掘进技术在煤矿生产中的应用。
关键词:综合机械化;掘进技术;煤矿
随着工业的发展生产规模的不断扩大,煤炭在国民经济中的地位越来越重要。为了满足社会对煤炭日益增长的需求,我国矿井主要采取了两项技术措施,一是在矿井巷道设计中多将巷道布置在煤层中,增加了煤及半煤岩巷在井巷工程中的比例,以缩短施工工期,增加掘进出煤量;二是发展采掘机械化,提高采煤工作面的开采能力,增加了矿井的回采煤量,这两项措施,都要求加快煤巷及半煤岩巷的掘进速度,特别是采煤综合机械化的发展和高产高效矿井建设的需要,要求加快回采工作面推进速度。
1综合机械化掘进设备配置标准
在煤矿生产作业的过程中,必须结合所开采煤矿的地质条件及既有的掘进技术对所需要的机械化硬件设施加以合理配置,进而以独立单元模块重构的方式,构建综合机械化掘进体系,以协同配合的方式进一步发挥出相应设备的单机作业能力。为保证相应机械化硬件设备作业的安全性、稳定性及高效性指标,提高其协同作业的实际效率,在综合机械化掘进设备的配置过程中,必须遵照如下标准:其一,必须确保所使用机械化设备的技术特征及相关参数能够满足于对应矿井掘进巷道的地质地理环境及掘进工艺对设备的实际需求。其二,所使用的设备必须能够形成相对较为完善的体系,需要其能够满足于协同配合作业的实际需求,尽可能提高煤矿开采的效率。其三,还应该对单机设备间的配套尺寸进行严格限定,确保其能够较好的协同作业,并将其布置在合适的位置上。
2综合机械化掘进设备配套原则
根据综合机械化掘进工作面的地质条件和掘进工艺,对配套设备进行合理选型,组成综合机械化掘进作业线,充分发挥单机设备的能力。为了提高综合机械化掘进成套设备的可靠性,保证各单机的最佳工况和协调工作,设备配套应遵循以下原则:
2.1配套单机的主要技术特性和参数,必须满足掘进巷道的地质条件和巷道掘进工艺的要求。
2.2综合机械化掘进成套设备的综合生产能力,应以掘进机的生产能力为主要依据。
2.3配套单机之间的配套尺寸和布置应当合理。
3煤矿巷道综合机械化掘进工艺
3.1煤巷及岩巷掘进作业流程
(1)破煤。综合机械化掘进设备依托于其自身带有截齿的切克钻头在作业面上转动,可以以液压传动的方式,根据需求在工作面中切割出能够满足煤矿开采需求的巷道。(2)装煤与运输。在煤切割完毕后,可以利用机械化掘进机下部的耙爪,将煤矿装入掘进机内的传送结构中,再经由输送机皮带的传送,将其运出作业面。(3)掘进机械的行走。综合机械化掘进机能够以履带传动的方式,在作业面煤炭开采完毕后,由操作人员下达指令不断向另一个工作界面行进。
3.2煤巷与半煤岩巷掘进工艺
通常情况下,煤矿生产中的掘进主要钻孔爆破掘进以及综合机械化掘进两大方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中前者属于传统的施工工艺,对机械化硬件设备的要求较低,且在多种地质条件下都能够得到较为广泛的应用,能够依据不同的掘进需求调整掘进模式,但该掘进方式机械化水平不高,施工工艺应用相对较为复杂,且需要耗费大量的人力资源,劳动强度较高,且采煤效率较为低下。后者可以利用综合机械化掘进设备,以破煤、装煤、运输与掘进反复循环的方式,完成持续性的采煤作业,是现今应用较多的采煤技术,有效避免了传统施工工艺的各项弊端,但是对机械化设备的要求相对较高。
4综合机械化掘进中的安全注意事项
综合机械化掘进在掘进效率上有很大提高。但是,由于在使用过程中的各种失误,曾发生过绞人、倒柱、冒顶以及摩擦火花引燃瓦斯等事故。所以,综掘安全问题应引起我们的重视。为了综掘机的安全运行,防止事故发生,要求综掘司机必须是经专门培训、经考试合格的人员持证上岗。在工作中,必须严格执行《规程》中使用掘进机掘进的规定。工作面其他人员不能开动掘进机,当综掘机发出启动信号后要远离掘进机,决不能在综掘机前方停留,防止绞入事故发生。
掘进机按掘进巷道断面的切削过程,有全断面掘进机和部分断面掘进机两种。全断面掘进机工作机构同时在整个工作面断面内破碎煤岩,并连续掘进,但其仅能掘进圆形断面,断面利用率低,水沟不易布置,不能拐小弯,工作机构维修不方便,主要适用于大型矿井长距离水平巷道、中硬以下岩石的掘进。部分断面掘进机的工作机构为悬臂布置,仅能同时截割工作面煤岩断面的一部分,必须在断面内多次连续地移动工作机构,才能沿整个工作面碎落一层煤岩,掘进机才能向前推进一次,完成一个掘进循环。部分断面掘进机多用于煤巷,故又称为悬臂式掘进机或煤巷掘进机。这种掘进机主要用于煤巷和半煤岩巷掘进,掘出的巷道断面形状为梯形或矩形。
(1)掘进机要按照转载部、装载部、截割部的顺序先后启动,启动装载部时,如果铲板上压煤太多,应将掘进机退回lm左右,禁止带强负荷启动;启动截割部时,如果截割头在煤壁内,应把掘进机退回,以截割头露出煤壁为止,禁止带负荷启动。停机时,要按照截割部、装载部、转载部的顺序依次停车。(2)每台掘进机必须有正副司机两人,配合操作,在运行过程中,司机要特别注意前、后、左、右,尤其是转载部可摆动的运输机,不要碰人或挂倒棚子。遇有威胁人身及机器安全情况时,副司机应立即按动紧急停车按钮。(3)滚筒伸缩只做打棚窝用,不得长时间将滚筒伸出割煤。(4)掘进机向前行走时,要注意扫底并清除机体两侧的浮煤,扫底时应一刀压一刀,以免出现硬茬,防止抬高机体,减小断面高度,降低机体的稳定性。(5)掘进机的截割头在最低位置工作时,如底部掏槽、开切扫底、打柱窝、掘水沟时,装载机的铲煤板必须放到最低位置,严禁抬起铲板。截割头下放到最低位置时,截割头与铲板的距离不得小于300mm。(6)掘进机在正常作业中,若发生故障时应立即停车处理,禁止在运行中进行一切修理工作。
5综合机械化掘进技术的优化
虽然综合机械化掘进具有很多优势,但是仍需要不断地优化和改进掘进技术,以实现煤巷的快速掘进。可以从以下几个方面来对综合机械化掘进技术进行优化:首先,选择具有更多优良特性的掘进机,以适应各种各样的工作环境,尤其是较差的环境。通过改善掘进设备,降低其在煤巷中的磨损;其次,充分利用现代化测控技术,来提高一体化程度,实现自动控制,实现对掘进机工况的监控和故障的诊断;再次,推广锚杆支护,改进运输方式;在条件允许的情况下,还可以推广使用掘锚机和连续采煤机,来实现煤巷快速掘进的目的。
6结论
总之,综合机械化掘进在煤矿生产中具有很多优势,在掘进工作面采用了综掘机掘进,实现了破岩、装岩及运输的机械化。不仅具有高效高质性,还大大提高了生产过程的安全性,给煤矿产业带来了新的机遇和综合效益。
参考文献
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论文作者:王贺,闫昌润
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
标签:断面论文; 作业论文; 掘进机论文; 煤矿论文; 巷道论文; 工作面论文; 设备论文; 《基层建设》2018年第31期论文;