煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)-閱讀頁(yè)
2025-07-12 06:07本頁(yè)面
【正文】 。圖3 CMM254型四臂錨桿鉆車共打錨桿14 400根，日最高記錄384根，班最高記錄140根，最高小時(shí)錨桿數(shù)72根。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。二、我國(guó)煤礦主要高效掘進(jìn)設(shè)備與國(guó)外存在的差距與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)在用煤礦主要高效掘進(jìn)設(shè)備的破巖能力、適應(yīng)性及可靠性等方面還存在一定的差距。我國(guó)煤及半煤巖巷掘進(jìn)機(jī)最大截割功率為200kW與進(jìn)口機(jī)型還有一定的差距，連續(xù)采煤機(jī)、掘錨機(jī)組國(guó)內(nèi)正在處于研制階段，連續(xù)采煤機(jī)2007年上半年將推出樣機(jī)。目前我國(guó)懸臂式掘進(jìn)機(jī)主要有煤科總院太原研究院研制的EBJ(Z)系列、佳木斯煤機(jī)廠生產(chǎn)的S系列、煤科總院上海研究院設(shè)計(jì)的EBJ系列等型掘進(jìn)機(jī)。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。大功率重型掘進(jìn)機(jī)技術(shù)比較比較項(xiàng)目國(guó)內(nèi)截割功率300kW，裝機(jī)總功率555kW，機(jī)重120t，截割機(jī)構(gòu)縱軸式內(nèi)伸縮截割機(jī)構(gòu)真空熱處理，噴涂強(qiáng)化，截割硬度f(wàn) =12牽引方式變量泵，壓力23MPa全功能遙控，截割斷面監(jiān)視除塵方式內(nèi)、外噴霧，除塵效果差自動(dòng)集中潤(rùn)滑JOY公司是國(guó)際上最大的連續(xù)采煤機(jī)制造供應(yīng)商，形成了從薄煤層到厚煤層的系列化產(chǎn)品，其制造水平處于世界領(lǐng)先地位。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。 連續(xù)采煤機(jī)技術(shù)比較比較項(xiàng)目國(guó)內(nèi)截割功率2205kW，裝機(jī)總功率640kW，生產(chǎn)能力35t/min截割電機(jī)需要進(jìn)口電機(jī)、扭矩軸、摩擦離合器直流或交流變頻，牽引功率237kW（DC）冷卻技術(shù)尚屬空白內(nèi)、外噴霧加機(jī)載除塵系統(tǒng)，除塵效果好我國(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。需要攻克的技術(shù)關(guān)鍵主要有：1）整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性的研究；2）截割機(jī)構(gòu)和裝運(yùn)機(jī)構(gòu)與行走機(jī)構(gòu)、主機(jī)架及錨桿機(jī)之間相對(duì)滑移聯(lián)結(jié)技術(shù)；3）截割振動(dòng)與錨桿機(jī)打眼振動(dòng)抗干擾技術(shù)；4）截割滾筒伸縮技術(shù)；5）行走機(jī)構(gòu)電牽引技術(shù)；6）遙控技術(shù)和自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)；7）機(jī)載除塵及通風(fēng)系統(tǒng)研究。三、煤巷機(jī)械化掘進(jìn)高效作業(yè)線煤巷是煤礦掘進(jìn)量最大的巷道，高效綜采工作面的快速推進(jìn)，每年要消耗大量的煤巷。煤巷機(jī)械化掘進(jìn)高效作業(yè)線設(shè)備配置見(jiàn)表5。 煤巷機(jī)械化掘進(jìn)高效作業(yè)線設(shè)備配置配套設(shè)備作業(yè)線一：懸臂式掘進(jìn)機(jī)、單體錨桿鉆機(jī)、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、帶式輸送機(jī)、機(jī)載除塵設(shè)備作業(yè)線二：懸臂式掘進(jìn)機(jī)機(jī)載錨桿機(jī)、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、帶式輸送機(jī)、機(jī)載除塵設(shè)備作業(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、鏟車作業(yè)線四：掘錨機(jī)組、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、帶式輸送機(jī)同連續(xù)采煤機(jī)和錨桿鉆車交叉換位施工相比，掘錨一體化適用范圍更廣，支護(hù)效果、掘進(jìn)工效也有進(jìn)一步改善，因而引起世界采礦界的廣泛關(guān)注，被譽(yù)為煤巷掘進(jìn)的一次技術(shù)革命。1990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。1992年改型為ABM30掘錨機(jī)組，將截割和裝運(yùn)機(jī)構(gòu)能力加大，減少錨桿鉆機(jī)臺(tái)數(shù)。比較有代表性的機(jī)型有Voest Alpine ABM20；Anderson KBⅡ；JOY 12CM1515DDVG、12BM18。表6ABM201SS12CM1515DDVG2048HP機(jī)器總長(zhǎng)/m532421586515機(jī)器質(zhì)量/t7358575～～～～截割寬度/m～～～～可伸縮滾筒螺旋滾筒可伸縮滾筒可伸縮滾筒裝載機(jī)構(gòu)形式蟹爪加星輪T形刮板機(jī)蟹爪45～744幫錨桿鉆機(jī)/臺(tái)2020奧鋼聯(lián)久益久益BJD掘錨機(jī)組在國(guó)外已經(jīng)成熟并能得到廣泛應(yīng)用，全世界現(xiàn)在有130多臺(tái)掘錨機(jī)組（包括安裝有錨桿鉆機(jī)的連續(xù)采煤機(jī)）在使用。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。目前幾種主要的掘錨機(jī)組在英國(guó)得到了應(yīng)用，使用臺(tái)數(shù)為14臺(tái)。采用掘錨一體化施工，成巷速度可提高65%以上，掘錨一體化施工循環(huán)時(shí)間一般在30min以內(nèi),正常情況下日進(jìn)尺為40～50m，月進(jìn)1 000～1 200m；采用掘錨一體化施工，錨桿在頂板暴露后及時(shí)安裝，使錨桿支護(hù)質(zhì)量大幅度提高，支護(hù)效果顯著改善；采用掘錨機(jī)組施工巷道成型好且能夠改善錨桿支護(hù)作業(yè)環(huán)境和安全。掘錨一體化施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，在我國(guó)有廣泛的應(yīng)用前景。我國(guó)神東公司及晉城煤業(yè)集團(tuán)寺河礦采用連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工作面順槽，取得了較好的效果。連續(xù)采煤機(jī)煤巷掘進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)突出，采掘合一，掘進(jìn)速度快。（二）半煤巖及全巖巷高效掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)煤礦半煤巖及全巖巷高效掘進(jìn)技術(shù)是以發(fā)展大功率重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)為主，采用重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)實(shí)現(xiàn)高效掘進(jìn)。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。（三）高效掘進(jìn)配套技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)1）掘進(jìn)工作面配套機(jī)載除塵設(shè)備。為了改善掘進(jìn)工作面環(huán)境，太原研究院與德國(guó) CFT公司共同研制開發(fā)了一套適合中國(guó)國(guó)情的掘進(jìn)工作面高效除塵系統(tǒng)，％，除塵技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，這種掘進(jìn)工作面高效除塵系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景，是掘進(jìn)工作面配套機(jī)載除塵設(shè)備的發(fā)展方向。煤巷施工中經(jīng)常要遇到地質(zhì)條件的變化，影響了掘進(jìn)速度。3）全面推廣錨桿支護(hù)技術(shù)。生產(chǎn)集約化、設(shè)備成套化需要大功率、重型、高性能的采掘設(shè)備。安全高效煤礦數(shù)量達(dá)到380個(gè)，產(chǎn)量占全國(guó)的45%，其中千萬(wàn)噸級(jí)煤礦達(dá)到25個(gè)。中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)第五屆理事會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)理事中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)探礦工程專業(yè)委員會(huì)委員、陜西省地質(zhì)學(xué)會(huì)名譽(yù)主任、人事部專家中心西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)開發(fā)顧問(wèn)。29 /
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