浅谈综合机械化快速掘进技术

发表时间:2020/11/5   来源:《科学与技术》2020年第19期   作者:冉强
[导读] 煤矿生产的快速发展对巷道掘进提出更多的要求,既要安全高效,
        冉强   
        四川芙蓉集团叙永一矿煤业有限公司   四川泸州   646400  
        摘 要:煤矿生产的快速发展对巷道掘进提出更多的要求,既要安全高效,又要保证质量。本文通过分析煤矿综合机械化快速掘进技术的主要关键点,并结合工程实例浅谈了一下综合机械化快速掘进技术在煤矿生产中的实际应用及实践证明,综合机械化快速掘进技术能够有效提高煤矿巷道的掘进速率,实现矿井的高产高效建设。 
        关键词:煤矿;综掘;高效
        
        在本文中,主要以叙永一矿煤业有限公司1295机巷综掘快速技术实践,对煤矿煤巷综掘快速掘进技术进行一定的阐述。
        1.制约综掘快速掘进的因素:运输环节、支护方案、巷道布置、机电设备选型及维护保养。
        2.综合机械化快速掘进技术要点
        1)运输系统
        综合机械化快速掘进的一个前提,在于后续配套运输系统是否安全高效,运输系统的优化,以提高掘进速度,降低劳动强度,节约成本。作业点及时支护顶帮,为安全生产提供可靠保证。
        2)支护方案
        巷道支护方式贯穿于掘进技术应用的每一个环节,只有将巷道支护方式进一步加强,才能达到一个最优的效果。在施煤矿巷道支护作业中根据实际情况,优先应用锚杆支护的方式。该支护方式不仅能够降低掘进施工的难度,而且其较好的支护效果还可以提高掘进速率。为了能够提升锚杆支护的作业效率, 可通过多台锚杆钻机进行打孔和安装作业。在安全的前提下,节省支护材料,降低了支护成本。巷道支护方式的优化为综掘快速掘进作出了较大的贡献。
        3)巷道布置
        通顶板矿压监测手段,建立数据模型,分析出各煤层巷道顶板变化特点。确保巷道在布置过程中避开应力集中区。部分矿井单位在上覆采空区围岩应力未充分稳定时,就开掘巷道,最终导致巷道掘进期间维修量增大。针对此类情况,在巷道布置前,应通过矿井综合分析结果,采取内错、外错或者重叠布置方式施工巷道。三种布置方式各有优缺点,需根据矿井实际情况确定。
        4)机电设备选型及维护保养。
        掘进机是综合机械化快速掘进系统中最关键的设备,掘进机质量的好坏直接影响着巷道的掘进速度及经济效益。由于井下作业条件十分恶劣,这样就对煤矿掘进机的运行状况提出了更高的要求,要想确保掘进机在井下安全稳定地作业,我们首先应该对掘进机的主要系统如:电气系统、液压系统以及某些关键部位的元器件进行严格把关,以确保掘进机的正常运转。其次,针对机械连接和齿轮传动的一些关键装置,最好选用组件或是独立部件,这
样可以最大限度地减少串联系统的使用,进而极大提高了设备的可靠性。在施工过程中制定一套自上而下,行之有效的机电设备维修保养制度,也是确保掘进机正常运行的一个关键。
 3.掘进工作面实列分析
        1)工作面概况如下:该工作面对应地表为山地,位于六个包至田儿湾一带,无大型建筑;该掘进工作面对应地表为陡坎与山沟,无大型水体。巷道沿C19煤层掘进,四邻巷道无施工情况。C19煤层走向NE30°,倾向26°,倾角24o~26o,平均倾角25°;煤层厚度0.9~1.10/1.0,坚固性系数?=0.55。

直接顶为深灰色细泥岩、含少量菱铁矿结核,厚度2.3m,普氏系数?=2.6~5.0;其直接底为灰色细砂岩、粉砂岩,显波状层理,含球状黄铁矿结核,厚度3m,普氏系数?=2.6~5.0。
        1295机巷巷道布置区域均未作任何巷道可排除巷道围岩应力的影响因素。
        1)设备选型及保养
        1295机巷掘进期间采用采用1台EBZ160型悬臂式纵轴掘进机截破岩。巷道采用的是2.5班制作业,即:早班对所有设备进行维护、检修截割1个循环,中、夜班截割2个循环,每班指派一名机电检修人员跟班,确保设备正常运转。并制定了一套设备维修保养制度,从部门到施工队再到操作人员,层层把关,严格考核。
        2)运输系统优化
        该巷掘进期间后续配套一台胶带输送机,巷道施工初期在挂口处施工了一个垂直中转仓直接12采区上运胶带输送机相连进入采区主运系统。
        3)支护系统优化
        巷道掘进期间断面选择净宽3.6m,净高2.3m;采用“金属螺纹钢锚杆+钢筋网+锚索”进行支护,这种支护方式和断面的选择,有效的维护巷道顶、帮,既节省材料又节约了支护成本。掘进期间,单循环截割深度为4m,工作面截割后,采用“单体液压支柱+金属铰梁”进行临时支护,通过对循环进度的控制有效的提高单循环进度,截割后采用多台锚杆机同时作业方式对巷道顶帮进行永久支护。
        4)掘进效果
        通过在综采工作面中应用综合机械化快速掘进技术,巷道工作面掘进效率明显提高,由原先的月进尺 120m,增加到了每月进尺 280m,并且在施工期间施工条件正常,巷道断面整齐。同时减少了掘进的工作量,节约了支护材料的经济成本,有效避免了因应力集中而引发的种种问题,确保了巷道工作面稳定与安全。
        5)想要提高掘进作业的速度,并且更好的应用相关掘进技术,就必须在客观上和主观上对技术进行有效的管理,避免各种矛盾和冲突的发生。比方说掘进期间遇断层构造顶板破碎,瓦斯异常等现象时综掘机掘进采取小进度、多循环及时对工作面迎头打上锚杆临时支护顶板,防止工作面迎头片垮,缩小控顶距,避免巷道顶板掉顶、抽条现象,从而减小巷道的二次支护;加强设备维护保养,截割齿日常检查及更换,供液阀门、油脂存储情况的日常检查。通过一系列的技术管理措施,能够帮助煤矿煤巷综掘快速掘进技术更好的应用。          
        5 总结
        本文对煤矿综掘快速掘进技术进行了一定的讨论,实现了从破岩、装岩、运输等集约化的生产形式。综合机械快速掘进的工作重点就在于,从客观上提高煤矿煤巷综掘快速掘进技术,并且要将矛盾和冲突彻底解决,避免复发。
        
        
        
        
参考文献:
        [1]有关煤矿掘进技术的几点分析[J].贺伟伟.机械管理开发.2017(10)
        [2]综合机械化快速掘进工艺及其改进[J].田小光.机械管理开发.2017(07)
        [3]煤矿综合机械化快速掘进技术要点分析[J].孙涛,潘光超.山东工业技术.2017(11)
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