摘要:我国高效矿进建设过程中,随着综采技术水平的提高,采煤工艺的发展,工作效率和机械化程度等指标逐年提高,提高掘进速度,以满足矿井可持继生产的问题已迫在眉捷,其中,采用综合机械化掘进技术是实现煤巷快速掘进的主要途径,所以,要满足工作面快速掘进的需要,就要发展综掘技术,满足矿井需要,实现快速掘进。
关键词:煤巷 机械化 快速掘进
1 前言
我国高产高效矿井建设过程中,随着综采技术水平的提高,大力采用煤巷综合机械化掘进技术,加快煤巷掘进速度已成为我国煤炭工业可持续发展的瓶颈,也是广大工程技术人员需要研究的关键性问题。
随着综采技术的发展,国内已出现了年产几百万吨级,甚至千万吨级超级工作面,使年消耗回采巷道数量大幅度增加,从而使巷道掘进成为了煤矿高效集约化生产的共性及关键性技术。
2 综合机械化掘进技术
综合机械化掘进技术是由掘进机、转载机、输送机等组成的综合性配套技术,在一条机掘巷道内,将测量定向、掘进、运煤、通风、除尘、材料运输、巷道支护、供水、供电、排水系统等设备配套成龙,形成一条高效、相互配合、连续均衡生产的、完整的掘进系统,可以实现巷道掘进、转载、运输、支护机械化作业,从而提高掘进速度和经济效益。
我国煤巷高效掘进方式中最主要的方式是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线,也称为煤巷综合机械化掘进,在我国国有重点煤矿得到了广泛应用,主要掘进机械为悬臂式掘进机。
3 实现煤巷快速掘进的5个环节
采用综合机械化掘进技术,实现煤巷快速掘进,必须抓好以下5个环节:
3.1选用性能优良的掘进机,进一步提高设备可靠性。掘进机是实现煤巷快速掘进的关键设备。巷道掘进效率及其经济效益的提高取决于选择适应的掘进机。掘进设备的工作对象是煤岩及部份矿物,工作时振动冲击大,加之井下环境恶劣,因此要根据使用条件进行选择,要求掘进机设备必须保持长期连续工作。在齿轮传动装置及机械连接装置方面,尽量减少串联系统,采用独立部件或组件。在有条件的地方以嵌装结构代替螺栓组结构,采用模块组装方式,既可简化结构、便于机械的拆装检修,又可大大提高设备可靠性。最终达到机器稳定性好,截割效率高,操作、维修方便、运行安全可靠的目的。
3.2采用现代化测控技术,提高机电一体化的程度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先是掘进机操作实现自动控制,包括推进方向监控、切割电机功率自控调节、切割断面轮廓尺寸监控等;其次是实现掘进机工况监测和故障诊断包括供电电压测控、电机负荷和温度液压系统油压、油温及污染等监测。通过采用现代测控技术,对掘进机的工况监测、故障诊断和离机控制系统加以改进和完善,实现机电一体化,可以最大限度地提高掘进机的使用效果、有利于改进和完善煤巷快速掘进技术。
3.3推广锚杆支护,提高设备综合配套能力。煤巷掘进效率低、机械不能充分发挥作用,在很大程度上与配套能力低、配套不完善有关。巷道掘进系统中的主要配套环节多、包括支护、转载、运输、供电、供水、通风、降尘等,要提高煤巷掘进效率、充分发挥机械化作用,必须提高设备综合配套能力,使之进一步完善。特别是支护工作量大,占用时间多,必须解决好这个关键环节,才能充分发挥综掘设备的潜力。
根据地质条件,尽量采用锚杆支护,提高巷道支护效果,减轻工人劳动强度,加快成巷掘进速度。施工时采用机载锚杆钻机打孔和安装锚杆,减少传统锚杆支护的多道施工工序,改变掘进机割煤与锚杆钻孔安装不平衡的现象。减少锚杆有效作业时间和掘进工作面作业人员,减少单位面积锚杆根数,从而减少锚杆施工工作量,同时采用先进的锚杆施工机具,大幅提高成巷速度。我国在此项技术上一般能达到400m/月的速度。
3.4有条件的矿井使用掘锚机,实现掘锚一体化。在悬壁掘进机上加液压锚杆技术,由于掘进机载锚杆机体积偏大,加之采用锚梁时需要定位钻孔,难度较大,目前未能推广使用,需进一步完善。采用掘进机掘进,单体锚杆机钻装锚杆,不能实现掘进与支护平行作业。掘进机组的问世,很好地解决了掘进工作面长期未能解决的掘进和支护平行作业的问题,是煤巷快速掘进技术飞跃性的实破,为加快掘进开辟了新途径。
3.5在条件适宜的矿井中,推广应用连续采煤机。连续采煤机是现代化掘进设备,配套运煤车、锚杆打眼机、铲车、装载破碎机等机械化设备,可用于煤巷多头掘进,具有速度快、用人少、效率高、配套简单、安全可靠,使用方便的优点。实践证明,连续采煤机掘进配合锚杆支护,是目前实现高产高效工作面巷道快速掘进成功的配套技术。
4 结论
我国高产高效矿井采用综合机械化掘进技术,提高了煤巷综掘机械化水平,实现了煤巷快速掘进。随着技术的进步掘进机的发展方向有:①重型化,机重在100t以上,可切割岩石硬度f=10~15,截割功率200KW~450KW;②掘锚一体化,在综掘机上装备有锚杆钻机,超前临时支护等,以提高工作效率;③实现自动控制及远程控制,最终实现不经常有人的自动化掘进工作面。大力发展综掘技术,以达到提高煤巷快速掘进水平,促进高产高效矿井的建设,最终达到适应高产高效工作面快速掘进需要的目的。
参考文献:
[1]牛利平.煤巷综合机械化掘进技术研究[J].技术与市场 , 2014 ,21 (5) :152-153
[2]尹志猛,白博,杜鹏涛.煤巷快速掘进技术研究[J].煤炭与化工 , 2013 , 36 (10) :74-75
论文作者:李德坤,曾云海
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/26
标签:技术论文; 锚杆论文; 巷道论文; 高效论文; 快速论文; 工作面论文; 掘进机论文; 《基层建设》2018年第34期论文;