煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 3）全面推廣錨桿支護(hù)技術(shù)。懸臂式掘進(jìn)機(jī)切割功率在不斷加大，縱軸式截割頭功率達(dá)250kW，橫軸式截割頭功率達(dá)350kW，可切割100～120MPa的巖石；廣泛采用新技術(shù)、新工藝，提高整機(jī)自動(dòng)化水平，如整機(jī)遙控技術(shù)、推進(jìn)方向監(jiān)控、切割電機(jī)功率自動(dòng)調(diào)節(jié)、截割路徑循環(huán)程控、切割斷面輪廓尺寸監(jiān)控及工況檢測(cè)和故障診斷等；進(jìn)一步優(yōu)化截割、裝載、行走等結(jié)構(gòu)形式，探索新型截割方式，拓寬掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用范圍。如澳大利亞長(zhǎng)壁工作面順槽80%以上采用掘錨一體化施工。久益24蟹爪裝載機(jī)構(gòu)形式可伸縮滾筒～～585862048HP1990年奧地利Voest Alpine公司根據(jù)澳大利亞煤礦的經(jīng)驗(yàn)和需要，研究開發(fā)出ABM20掘錨機(jī)組，主副機(jī)架能夠相對(duì)滑動(dòng)，解決了掘錨平行作業(yè)問(wèn)題。作業(yè)線三：連續(xù)采煤機(jī)、梭車、給料破碎機(jī)、帶式輸送機(jī)、四臂錨桿鉆車、鏟車 煤巷機(jī)械化掘進(jìn)高效作業(yè)線設(shè)備配置我國(guó)目前還處于試驗(yàn)和研究階段，在掘錨機(jī)組總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)件加工制造等方面有較大差距。冷卻技術(shù)截割功率2205kW，裝機(jī)總功率640kW，生產(chǎn)能力35t/min連續(xù)采煤機(jī)還處于設(shè)計(jì)及元部件試驗(yàn)階段，設(shè)備完全進(jìn)口，在核心技術(shù)等方面需要攻關(guān)，見(jiàn)表4。內(nèi)、外噴霧，除塵效果差牽引方式截割功率300kW，裝機(jī)總功率555kW，機(jī)重120t，重型國(guó)產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)與國(guó)外先進(jìn)設(shè)備的差距除總體性能參數(shù)偏低外，在基礎(chǔ)研究方面也比較薄弱，適合我國(guó)煤礦地質(zhì)條件的截割、裝運(yùn)及行走部載荷譜沒(méi)有建立，沒(méi)有完整的設(shè)計(jì)理論依據(jù)，計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)仿真等方面還處于空白；在元部件可靠性、控制技術(shù)、在截割方式、除塵系統(tǒng)等核心技術(shù)方面有較大差距，見(jiàn)表3。其中行走系統(tǒng)、錨鉆系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)性能優(yōu)于引進(jìn)機(jī)型。與連續(xù)采煤機(jī)配套的CMM254型四臂錨桿鉆車煤科總院太原研究院已研制成功，并批量生產(chǎn)。目前，錨桿支護(hù)技術(shù)已在我國(guó)高產(chǎn)高效礦井中得到了廣泛應(yīng)用。使用兩個(gè)半月，累計(jì)進(jìn)尺300m，最高月進(jìn)尺180m，其中含有一段長(zhǎng)10m左右，夾有4m厚的白砂巖，巖石硬度f(wàn)＝。新汶礦業(yè)集團(tuán)公司經(jīng)對(duì)比分析，認(rèn)為AHM105型掘進(jìn)機(jī)比較適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件，于2006年引進(jìn)1臺(tái)。2）勞動(dòng)強(qiáng)度低，人員少，安全可靠。660或3802522～27～42～2技術(shù)參數(shù)第一種在我國(guó)應(yīng)用較多，掘進(jìn)速度一般為60～70m/月。煤層中含有硫化鐵結(jié)核，其硬度系數(shù)超過(guò)12，底板為鋁質(zhì)泥巖，遇水膨脹、松軟，采用綜掘機(jī)械化施工難度大。EBJ120TP 型小截割頭平均截齒單刀力在4 500N以上，EBZ160TY小截割頭平均截齒單刀力甚至達(dá)到了8 000N，截齒單刀力大，保證了破巖能力，真正滿足巖石硬度為f＝6～8半煤巖巷的掘進(jìn)。綜上所述，連續(xù)采煤機(jī)及掘錨機(jī)組適用于適合錨桿支護(hù)的煤巷高效掘進(jìn)。國(guó)內(nèi)掘錨機(jī)組的研制工作正在進(jìn)行中。2003年神東公司引進(jìn)一臺(tái)JOY12CM1515DDVG型掘錨機(jī)組，在烏蘭木倫礦31煤63112運(yùn)輸巷和63114回風(fēng)巷的掘進(jìn)工作面使用。掘錨機(jī)組在我國(guó)的應(yīng)用還處于試驗(yàn)階段，目前國(guó)內(nèi)已有8臺(tái)掘錨機(jī)組，其中7臺(tái)ABM20掘錨機(jī)組和1臺(tái)12CM1515DDVG掘錨機(jī)組。國(guó)內(nèi)連續(xù)采煤機(jī)的研制工作正在進(jìn)行中。 連續(xù)采煤機(jī)雙巷掘進(jìn)但由于是單巷掘進(jìn)，且采用單體錨桿進(jìn)行錨桿支護(hù)，掘進(jìn)和支護(hù)不能平行作業(yè)，影響了掘進(jìn)速度的進(jìn)一步提高。近年來(lái)，我國(guó)相繼開發(fā)了以EBJ120TP型掘進(jìn)機(jī)為代表的替代機(jī)型，在整體技術(shù)性能方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，正在推廣應(yīng)用。佳木斯161612019036608～18EBJ120TP經(jīng)過(guò)近30年的消化吸收和自主研發(fā)，目前，我國(guó)已形成年產(chǎn)1000余臺(tái)的掘進(jìn)機(jī)加工制造能力，研制生產(chǎn)了20多種型號(hào)的掘進(jìn)機(jī)，初步形成系列化產(chǎn)品，基本能夠滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求。一、高效掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀（一）煤巷高效掘進(jìn)技術(shù)20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)對(duì)礦井設(shè)計(jì)進(jìn)行了改革，取消了巖石集中巷布置方式，將開拓巷道和采準(zhǔn)巷道布置在煤層中，增加了煤巷在井巷工程中的比例。我國(guó)煤層賦存條件復(fù)雜，呈現(xiàn)多樣性，煤層厚度從零點(diǎn)幾米到幾十米之間變化，為了開采煤炭，需要開掘大量的煤巖巷道。 介紹了我國(guó)煤礦高效掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀，針對(duì)不同煤－巖類型的巷道掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析，分析了我國(guó)煤礦主要掘進(jìn)設(shè)備與國(guó)外存在的差距，指出了煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞2005年原國(guó)有重點(diǎn)煤礦掘進(jìn)總進(jìn)尺7 ，其中煤巷和半煤巖進(jìn)尺約6 ，％。目前，煤礦掘進(jìn)巷道中大量的是煤巷，約占總掘進(jìn)巷道工程量的70％左右。我國(guó)現(xiàn)用煤巷懸臂式掘進(jìn)機(jī)主要技術(shù)性能參數(shù)見(jiàn)表1。EBZ160TY9～21802501601616太原分院EBJ120TP型掘進(jìn)機(jī)于2002年通過(guò)了中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)組織的鑒定，2003年獲中國(guó)煤炭工業(yè)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，2004年獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，目前已應(yīng)用500多臺(tái)。連續(xù)采煤機(jī)是一種具有較大截割寬度的集落煤、裝運(yùn)及行走為一體的綜合機(jī)械化掘采設(shè)備，在國(guó)外廣泛應(yīng)用于矩形斷面的雙巷或多巷快速掘進(jìn)，以及短壁開采，已成為現(xiàn)代高產(chǎn)高效礦井的重要設(shè)備。我國(guó)神東礦區(qū)使用連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行煤巷掘進(jìn)取得了較好的成績(jī)，平均月進(jìn)尺在2 000m以上，并創(chuàng)造了多項(xiàng)全國(guó)紀(jì)錄，為高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)準(zhǔn)備提供了最佳技術(shù)途徑。為了實(shí)現(xiàn)煤巷快速高效掘進(jìn)，適應(yīng)錨桿支護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展，世界主要采煤國(guó)的快速掘進(jìn)裝備在不斷的發(fā)展，掘錨機(jī)組是適用于高產(chǎn)高效礦井煤巷高效掘進(jìn)的掘錨一體化設(shè)備，是在連續(xù)采煤機(jī)或懸臂式掘進(jìn)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型掘進(jìn)機(jī)型。掘錨機(jī)組按作業(yè)方式劃分可化為兩類：一類是同時(shí)實(shí)現(xiàn)掘錨作業(yè)的掘錨機(jī)組；另一類是先截割后支護(hù)的掘錨機(jī)組。2巷道斷面形狀均為矩形。2）懸臂式掘進(jìn)機(jī)機(jī)載錨桿鉆機(jī)。在這類巷道條件下，連續(xù)采煤機(jī)及掘錨機(jī)組能夠發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，具有成巷速度快、掘進(jìn)工效高、巷道成型好、工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，特別是大斷面煤巷掘進(jìn)優(yōu)點(diǎn)更為突出。對(duì)重型大功率掘進(jìn)機(jī)來(lái)說(shuō)，當(dāng)截割煤層時(shí)，因截割阻力較小，這時(shí)需要提高截割速度來(lái)提高生產(chǎn)率；當(dāng)截割巖石時(shí)，截割阻力較大，為避免截割電機(jī)過(guò)載，同時(shí)也為減少截齒損耗，這時(shí)應(yīng)降低截割速度，同時(shí)增大截割單刀力。為探索薄煤層半煤巖掘進(jìn)新工藝，提高巷道單進(jìn)水平，經(jīng)過(guò)充分調(diào)研，選擇EBJ120TP型掘進(jìn)機(jī)作為掘進(jìn)設(shè)備。第二種在我國(guó)應(yīng)用較少，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年全國(guó)重點(diǎn)煤礦全液壓鉆車在用臺(tái)數(shù)為27臺(tái)，掘進(jìn)進(jìn)尺為6 200m。CMJ17釬桿長(zhǎng)度/m孔深（一次推進(jìn)）/m行走速度/km/h配鑿巖機(jī)型電
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