煤礦高效掘進技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(文件)
【正文】 井下生產(chǎn)需要和設(shè)計要求。煤礦使用的高效掘進設(shè)備，如大功率重型掘進機、連續(xù)采煤機、掘錨機組、四臂錨桿鉆車以及履帶式全液壓鉆車等幾乎被國外廠商（或合資）所占領(lǐng)，連續(xù)采煤機基本被美國JOY公司所壟斷，掘錨機組主要由奧地利奧鋼聯(lián)公司提供，四臂錨桿鉆車由澳大利亞約翰芬蕾公司控制。代表機型主要有太原分院研制的EBJ160、EBZ160TY和EBJ120TP型掘進機，另外還有佳木斯煤機廠生產(chǎn)的S150、S200型掘進機?？傮w參數(shù)縱軸式、橫軸式內(nèi)伸縮截割機構(gòu)真空熱處理，截割硬度f =8～10自動控制技術(shù)外噴霧加機載除塵系統(tǒng)，除塵效果好人工操作我國對連續(xù)采煤機的開發(fā)工作起步較晚，同類產(chǎn)品長期空白，還有許多核心技術(shù)進行攻關(guān)研究?？傮w參數(shù)電機功率205kW液壓馬達或交流變頻，牽引功率230kW（AC）除塵方式從20世紀90年代，奧鋼聯(lián)采礦設(shè)備公司開發(fā)了ABM20掘錨機組并投入市場，到現(xiàn)在全世界范圍內(nèi)共有70多臺ABM20掘錨機組在使用。表5特點及適應(yīng)范圍適用于單巷掘進，適應(yīng)范圍廣，有利于提高支護效率 適用于巷道斷面大的單巷掘進，掘錨平行作業(yè)，掘進速度快掘錨一體化技術(shù)的核心是掘錨機組，是連續(xù)采煤機和錨桿鉆機的有機結(jié)合。1992年英國Anderson公司研制出KBⅡ掘錨機組樣機,結(jié)構(gòu)特點與ABM20掘錨機組大體相當。 掘錨機組主要技術(shù)參數(shù)KBII12BM18總功率/KW4374006062～～～～截割機構(gòu)形式可伸縮滾筒橫滾筒T形刮板機T形刮板機4222公司名稱久益波拉特澳、英等國應(yīng)用中取得良好的效果，在大斷面煤巷掘進中年進尺達15 000～20 000m。掘錨一體化施工技術(shù)在煤巷快速掘進，提高錨桿支護效果以及改善作業(yè)環(huán)境等方面具有很大的技術(shù)優(yōu)勢。煤巷高效掘進技術(shù)應(yīng)重點發(fā)展掘錨一體化，要針對我國煤礦的地質(zhì)條件和施工工藝進行研究，提供多種配套形式，如掘錨機組、掘進機機載錨桿鉆機，同時要抓好配套設(shè)備的研制工作。國內(nèi)煤巷多項掘進進尺紀錄都是由連續(xù)采煤機來實現(xiàn)，連續(xù)采煤機在我國的使用數(shù)量以每年15臺左右遞增。大功率重型懸臂式掘進機是我國懸臂式掘進機的發(fā)展方向，具有重型化、大功率及自動化的特點。目前，我國掘進工作面采用的除塵方式主要是噴霧除塵，這種方式可靠性差、效果不理想，除塵效率最高只能達到60％～70％。重點發(fā)展獨頭掘進巷道小構(gòu)造等地質(zhì)異常體的150m超前探測和探測結(jié)果的三維可視化快速顯示等技術(shù)。五、結(jié)語隨著現(xiàn)代化礦井的建設(shè)，生產(chǎn)集約化、設(shè)備成套化、隊伍專業(yè)化、信息自動化是高產(chǎn)高效礦井發(fā)展的方向。采掘機械化程度的提高和高效礦井建設(shè)步伐的加快為高效掘進技術(shù)與裝備的發(fā)展提供了良好機遇。1998年獲國務(wù)院政府特殊津貼，2000年被評為煤炭工業(yè)地質(zhì)勘探專業(yè)先進科技工作者，2001年被評為陜西省有突出貢獻的專家。作者簡介：趙學(xué)社（1956），男，漢族，研究員，博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任煤科總院太原研究院院長。煤炭工業(yè)“十一五”規(guī)劃指出，“十一五”期間大型煤礦采掘機械化程度達到95%以上，中型煤礦達到80%以上，小型煤礦機械化、半機械化程度達到40%。錨桿支護技術(shù)在我國重點礦區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，今后重點推廣煤及半煤巖巷圍巖（煤）地質(zhì)力學(xué)測試與評估、動態(tài)信息錨桿設(shè)計技術(shù)，完善錨桿支護技術(shù)。2）煤巷快速掘進的地質(zhì)保障關(guān)鍵技術(shù)。全巖巷鉆爆法施工發(fā)展重點是發(fā)展履帶式全液壓錨桿鉆車，不斷提高整機性能，提高自動化水平。連續(xù)采煤機多巷高效掘進是目前高產(chǎn)高效工作面采掘準備的優(yōu)選方式。 連續(xù)采煤機多巷掘進是美、澳等主要采煤國家長期采用的掘進技術(shù)，已成為高產(chǎn)高效工作面順槽主要掘進方式。煤巷掘錨一體化代表了煤巷快速掘進技術(shù)的發(fā)展方向，是高產(chǎn)高效礦井技術(shù)的重要組成部分。英國1992年對澳大利亞掘錨一體化應(yīng)用情況進行考察后認為，發(fā)展一次成巷的掘錨一體化作為煤巷掘進的主要手段在英國勢在必行。掘錨一體化施工工藝適合于頂板條件不太好的單巷及雙巷掘進。久益安德森2044頂板錨桿鉆機/臺T形刮板機星輪可伸縮滾筒可伸縮滾筒～～～截割高度/m6570417500E23012CM20技術(shù)參數(shù)國外具有代表性的掘錨機組技術(shù)參數(shù)見表6。該機安裝4臺頂板錨桿鉆機和2臺幫錨桿鉆機及臨時支護裝置。四、煤礦高效掘進技術(shù)發(fā)展趨勢（一）煤巷高效掘進技術(shù)發(fā)展趨勢美國、澳大利亞、英國等主要產(chǎn)煤國家目前廣泛采用掘錨一體化技術(shù)，即通過掘錨機組實現(xiàn)掘錨平行作業(yè)。適用于巷道條件較好的大斷面雙巷或多巷掘進，掘錨交叉作業(yè)，掘進速度快適用于單巷掘進，適應(yīng)范圍廣，掘錨不能平行作業(yè)煤巷掘進速度直接影響著采掘接替，礦井掘進工作面中煤巷掘進面所占比重最大，投入的設(shè)備最多，最先進。掘錨機組是當今世界上代表高效掘進設(shè)備的最高技術(shù)水平，采用了許多新技術(shù)、新材料、新工藝，其研制開發(fā)的重點技術(shù)就是要解決如何實現(xiàn)掘錨平行作業(yè)問題。外噴霧加機載除塵系統(tǒng)，需要進口機載除塵系統(tǒng)采用溫度監(jiān)測傳感器，控制臺具有溫度和超溫報警斷電功能牽引方式截割功率2170kW，裝機總功率580kW，機重60t，生產(chǎn)能力27t/min國外表4連續(xù)采煤機是美國JOY公司首創(chuàng)的，是世界上使用連續(xù)采煤機數(shù)量最多的國家，目前在用數(shù)量大約為1600臺。潤滑方式尚屬空白變量泵，壓力25MPa截齒焊接工藝截割功率200kW，裝機總功率290kW，機重60t，國外表3 國產(chǎn)重型掘進設(shè)備在設(shè)計制造、加工工藝、自動化技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)指標等方面同國際先進水平存在較大差距。CMM254型四臂錨桿鉆車樣機從2005年8月27日到11月27日在中國神華能源股份公司神東煤炭分公司補連塔煤礦井下進行了歷時3個月的井下工業(yè)性試驗。如圖3所示。錨桿鉆機按結(jié)構(gòu)形式可分為單體式和鉆車式兩類，鉆車式又分為履帶式和膠輪式；按鉆機破巖方式可分為旋轉(zhuǎn)式、沖擊式和沖擊旋轉(zhuǎn)式；按鉆機動力形式可分為液壓、電動及風(fēng)動式。從薄及中厚煤層回采巷道，到綜采放頂煤工作面沿煤層底板掘進的全煤巷道；從頂板比較穩(wěn)定的煤巷，到復(fù)合、破碎頂板巷道，從實體煤巷，到沿空掘巷，從小斷面巷道到大斷面開切眼，錨桿支護的使用范圍越來越廣，為礦井實現(xiàn)高產(chǎn)高效創(chuàng)造了良好條件。近年來，煤巷錨桿支護技術(shù)發(fā)展極為迅速。試驗反映配備
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