井工煤矿掘进机械化探析.pdf

技术协作信息 井工煤矿掘进机械化探析◎王智 （作者单位 黑河市煤矿安全监控中心） 在煤矿建设开采进程当中， 伴随着科 技水平的显著提升， 机械化施工技术活动 广泛应用， 顺应当代矿井综合开采能力， 推 动煤矿井巷工程项目施工快速开展， 充分 满足煤矿高产要求。在此， 本文将针对井 工程煤矿掘金机械化进行简要工程。 一、 前言 纵观可知， 煤矿生产相关的生产能力 以及连续采掘、 安全作业、 经济效益等跟掘 进水平以及掘进技术、 掘进装备等各项内 容有着直接必然联系，其影响十分深远。 在我国现代化煤炭生产进程中开展安全 高效的矿井建设工作， 建议选用先进综合 机械化掘进模式， 在实现先进水平显著提 升的同时尽可能发挥综合掘进机器设备 的应用成效， 给予相关作业线综合配套问 题高度重视。 二、简述综合机械化施工技术相应 特征 在煤矿工程建设以及日常生产进程 当中有效使用综合机械化施工技术， 其能 够促进作业效率的强化提升， 确保生产安 全。具体来说， 综合机械化施工技术的主 要特征为， 第一， 高效性， 通过对比传统意 义上的煤矿普采作用， 综合机械化作业可 获取更好工作成效； 第二， 高产性， 在实际 的综合机械化应用进程当中， 涵盖有煤炭 开采以及巷道掘进、 装运煤炭等多个环节 的工作效率显著提高， 与此同时， 施工人员 作业难度获得大幅降低； 第三， 安全性， 综 合机械化加强机械化程度成效能够通过 工作效率提高进行展现， 此外也可基于抑 制人劳动时间方面实施体现， 在此进程中， 采煤操作者人身危险因素实现优化控制， 进而尽力保障实际作业安全。 三、 井工煤矿机械化掘进工艺 1.煤巷掘进。 高效实施煤巷机械化掘进作业的相 应方式主要包括三方面内容， 悬臂式掘进 机设备以及单体锚杆钻机配套作业线； 掘 锚一体化机组设施； 连续采煤机设备以及 锚杆钻车配套作业线。具体来说， 第一， 煤 巷悬臂式掘进， 该项工艺措施包括配胶带 运输机出煤以及悬臂式纵轴掘进机、 单体 锚杆钻机支护等多种作业模式， 能够更好 地适应实际的煤层赋存条件， 该工艺特征 为电气系统可进行合理的 PLC 控制， 监控 检测工作可实现自动化， 便于针对故障诊 断进行辅助； 液压传动结构相对较为简单， 可实现便捷操作； 机型构造十分紧凑且很 简单， 拥有较高稳定性； 可实现便捷检修操 作， 容易操控。 第二， 连续采煤机掘进， 在多 巷掘进进程当中通常选用连续采煤机快 速掘进技术， 即使基于相同设备实施掘进 难以平行于锚杆支护作业， 若是运用多巷 道掘进方式实施交叉操作， 则可做到掘进 及锚杆支护平行施工， 当连续采煤机设备 进入巷道之后， 在社设备实现一定距离掘 进操作之后， 通过联络道连续采煤机可退 至另个巷道中， 在此过程中锚杆钻车进入 巷道， 而后可实施锚杆支护施工作业。历 经往复交替循环施工， 可做到掘进以及锚 固平行作业。在长壁工作面顺槽上使用连 续采煤机设备应采取三巷和双巷掘进方 式， 单巷掘进难以顺利实现， 该类型掘进方 式存在有较大巷道空顶距离， 针对实际地 质条件要求相对较高， 进而在煤巷掘进中 有着一定程度条件限制状况。 2.岩巷掘进。 全液压钻车钻爆法破岩工艺该 工艺使用液压钻车实施炮眼钻凿措施， 进 行爆破落岩， 此工艺钻进速度很快且相应 的凿岩成效较高， 尤其是可获取较高的硬 岩钻进效率， 使得凿岩所用时间大大减少。 与此同时， 使用此施工技术可实现较高钻 眼质量获得， 并充分保障爆破成效， 涉及作 业操作人员相对较少且工作效率相对较 高， 通常是选用两人进行钻车作业， 若技艺 熟练则可一人展开操作。能够有效完成深 孔爆破行为， 让爆破效率大幅提高， 强化循 环进度。在实际施工操作中司机距离迎头 较远， 进而可充分保障作业拥有较高安全 可靠性。相较于风动凿岩机设备运行而 言， 液压凿岩机设备产生的噪音更少一些， 促使工人现场劳动环境得以优化改善， 激 发单进潜力， 日后该工艺可积极发展成为 硬岩掘进主流工艺。 全断面岩巷掘进机的破岩工艺 在国外， 该项掘进工艺已经发展的十分成 熟， 其可谓为集破岩、 装运、 支护等工序于 一体自动化程度较高的施工工艺和装备 系统。相较于传统意义上的钻爆手段而 言， 此类工艺颇具快速、 高效、 安全可靠、 施 工质量好、 对围岩的扰动小等优点。由于 TBM 设备长度大， 不便转弯， 设备安装拆 除工期长； 又属于机械切割破岩， 坚硬岩层 中使用时， 设备故障率高， 效率低。 因此， 一 般用于铁路隧道和城市地铁隧道施工， 除 平硐开拓的煤矿外， TBM 不适合于煤矿井 下施工。 破岩设备主要包括全液压钻车以及 全断面岩巷掘进机设备、 储装运系统等多 项内容， 具体来说， 第一， 全液压钻车， 基于 液压钻车作业线的合理应用， 可实现劳动 效率的显著提升， 保障生产安全，强化单 进水平， 纵观可知， 液压钻车相关的推进器 以及支臂、 千斤顶等均使用的为液压结构， 同时将液压锁安装设置在工作油缸前端 位置， 伴随着工艺水平的显著提高， 造成巷 道作业施工面得以扩张， 在实际生产建设 过程中凿岩钻车的优越性愈发突显， 对应 的应用要求同样很高， 具体的工艺流程是 全液压钻车钻眼至人工爆破落岩至侧卸 车装岩至矿车运输至锚杆支护至喷射混 凝土。 第二， 隧道全断面岩石掘进机设备在 国外使用已经有百年历史， 然而该项技术 在我国发展甚为缓慢， 研究表明， 我国自主 生产的掘进机单机实施单头掘进所得隧 道长度均不超过一千五百米， 难以充分适 应较长隧道实际工程需求。 第三， 储装运系 统， 研究我国范围内岩巷矸石储存运输工 艺可知， 其大都选用钢丝绳设施针对靶斗 实施牵引进行装机， 同时配置矿车设施进 行装运， 矸石储存多选用巷道方式。 为大大 提高单进水准， 则需配置良好的出矸工艺 系统， 然而该种方式涉及的成巷时间相对 较长且装车效率很低， 导致形成较差的安 全稳定性能。为促进岩巷单进水平的显著 提高， 建议选用机械化工艺措施， 优化爆破 以及装配、 储存、 运输多个系统。 3.综合考虑岩巷悬臂式掘进机工艺。 要求除尘机设施应努力系列化， 使得 其可有效匹配跟使用地点的压风量设计， 如此一来， 除尘效率得以大幅提升， 除尘效 果可获充分保障， 可实现优良作业环境的 充分营造。针对旋转密封问题进行优化解 决， 做到高压内喷雾， 可起到良好的喷头防 堵作用。要求后配套系统应采取有效措施 针对矸石的储存缓冲问题进行解决， 将掘 进机设备效能最大限度发挥出来。某些断 面悬臂纵轴刀盘加冲击头的岩巷掘进机 可能是解决岩巷掘进的有效途径。 技术探讨与推广 窑窑