掘进方式

掘进方式（精选七篇）

掘进方式 篇1

1 坚持掘进循环的正规作业

在掘进过程中, 要进行钻眼、爆破、装岩、临时支护等主要工序和通风铺轨等辅助工序, 这些工序在掘进过程中周而复始地进行着循环作业。为了科学地组织施工, 循环作业要以循环图表的形式表示出来。将循环中各工序的工作持续时间、排列次序、相互关系交给全体员工, 使之整体掌握, 按照次序进行操作。正规循环作业就是, 在一定时间内, 按照计划设计的作业要求, 完成全部工序和工作量, 取得预期进度。坚持正规掘进循环作业是完成掘进任务的可靠保障, 是提高掘进效率和质量, 改进掘进作业管理、降低掘进成本的重要措施和环节。

2 实施掘进工面多项协调循环作业

在掘进过程中, 为充分利用时间、空间, 保证进度, 在一个循环内可同时施工的工序尽可能同步进行, 实施多种工序平面协调作业。在诸多的工作中, 钻眼和装岩工作量很大、占用时间长, 如果使用气腿式凿岩机钻眼, 应使钻眼与装岩两道工序协调作业;结束后, 钻下部炮眼可与铺设临时轨道、检修维修装岩机平行作业, 交接班可与工作面检查、开工准备工作平行作业;检查中腰线与钻眼准备工作, 敷设风水管路平行作业;装药与掩护设备、工具平行作业;架设临时支架与装岩清扫平行作业等等。

在我国掘进生产力不高的情况下, 实施多项工作交叉协调作业对于提高掘进速度和效果非常必要;但是, 采掘现代化是煤炭行业发展的客观要求。随着大型高效掘进设备的投入使用特别是一机多能设备的使用, 将大大改善工作条件、减轻工人的劳动强度, 节省工作时间、加快掘进速度, 但这时又出现了新的多项协调交叉作业。

3 选择合理的循环作业方式、进度和时间

应根据巷道断面和地质条件、施工任务、现有技术、设备水平等具体情况, 选择出掘进循环作业的具体方式。要从实际情况出发、发挥优势, 既要坚持效率速度优先、又要兼顾质量、安全、方便职工, 作业班的循环办法要综合考虑多种因素。

掘进循环进度与循环次数密切相关, 互相制约, 循环进尺数确定了, 循环期内的工作量和所需的时间也就确定了, 从而就可求得每小班的循环次数。循环进尺决定于炮眼深度。因此要考虑钻眼爆破的效果, 根据目前钻眼爆破的技术条件, 一般以1.5m~2.0m的炮眼深较为合理。随着高效凿岩机和爆破器材的进步, 可采用2.0m~3.5m的中深爆破, 这可以提高掘进速度。

确定掘进协调交叉作业工序的作业时间和循环时间非常必要。炮眼深度的确定, 决定了各主要掘进工序的工作量, 应根据技术、设备情况、工作定额计算出所需的作业时间。全部作业时间, 扣除能够与其它工序平行作业的时间, 就是一个循环所需的时间。

4 对掘进循环作业进行科学管理

4.1 制定科学可行的岗位责任制

要根据岗位的性质和特点, 分级 (队、班、组) 管理, 形成人员固定、岗位固定、设备固定、任务固定, 完成任务的时间固定的责任制度, 责任到班、到组、到人。形成人人有责、事事有规、作业有监督, 工作优劣有奖惩。

4.2 进行作业技术交底

掘进循环作业进行前, 有关部门要有施工组织设计、施工技术安全措施、作业规程等, 并在开工前由主管技术人员向全体施工人员进行技术交底, 制作并悬挂作业样图、爆破图、作业循环图。使职工人人知晓。

4.3 做好原始资料积累

工程部门要月检原始记录, 段 (队) 班要有职工出勤、工作情况、材料消耗、班组进度、循环作业完成情况等原始记录, 对于各种技术、地质情况也要作好记录。

4.4 认真做好交接班

带班责任人、班组长及各个工种的工人要一丝不苟地做好交接班, 做到交任务、交措施、交安全、交设备, 使工作面作业正常循环, 有效利用时间。提升人员时必须保证有效过放、过卷距离, 并按规定安设防蹲罐装置。斜巷高差超过50m, 必须使用专用人车或架空乘人装置。斜巷运输必须按规定设置“一坡三挡”, 严格执行“行车不行人”制度。主要运输平巷、采区运输平巷取消人力推车, 实现机械化运输。

4.5 煤矿必须绘制下列十一种技术图纸

(1) 矿井地质和水文地质图; (2) 井上、下对照图; (3) 巷道布置图; (4) 采掘工程平面图; (5) 通风系统图; (6) 井下运输系统图; (7) 安全监测装备布置图; (8) 排水、防尘、防火注浆、压风、充填、抽放瓦斯等管路系统图; (9) 井下通信系统图; (10) 井上、下配电系统图和井下电气设备布置图; (11) 井下避灾路线图。图纸要符合技术规范要求并与实际相符, 采掘工程平面图每半月要实测填图一次, 并按有关规定及时向煤矿安全监管部门报送相关图纸。

建立设备定期查验、检测、维护、保养和检修制度, 保证设备完好、保护齐全。其中, 主通风机新安装和大修后进行一次测定, 以后每5年测定一次;主提升机新安装和大修后进行一次测定, 以后每3年进行一次测定;主排水泵、压风机每年测定一次。

5 结语

坚持掘进循环的正规作业, 实施多项协调循环作业, 选择合理的循环作业方式、进度和时间, 对循环作业进行科学管理, 以保证掘进任务的胜利完成。

摘要：科学地进行掘进循环作业, 是提高掘进速度、效率的有效方式。文中阐述了掘进循环作业的意义, 介绍了选择合理的循环作业方式、进度和时间的依据。

关键词：掘进作业,方式

参考文献

[1]林世豪.推行采面正规循环作业促进矿井正规化生产[J].煤炭技术, 2005 (6) .

掘进方式 篇2

【关键词】采煤部分断面巷道掘进机原理方式

所谓部分断面巷道掘进机，是指其工作机构仅能同时截割工作面煤岩断面的一部分。为了截割破落整个工作面的煤岩.必须平行于工作面连续移动其工作机构进行多次切割，才能最后形成要求的巷道断面尺寸。由于部分断面掘进机具有生产效率高、掘进速度快、适应性强、调动灵活等优点，目前巳成为各主要产煤国家不可缺少的生产设备，发展很快。我国也有了多种定型产品，掘进机的使用数量也在逐年增多。

一、部分断面巷道掘进机结构分析

部分断面巷道掘进机一般均由工作机构、装载和转运机构、行走机构，以及液压系统、電气系统、喷雾灭尘系统组成。下面对部分断面掘进机的各主要组成部分的结构作一简要分析。

1.工作机构

部分断面巷道掘进机均采用悬臂式工作机构，即在机器前端伸出的悬臂上装截割头，悬臂可沿工作面的水平或垂直方向作左、右或上、下摆动。这种方式的主要优点是，对复杂的矿山地质条件适应性较好，对掘进巷道的形状一般无限制，结构较简单。由于悬臂式工作机构的外形尺寸比掘进断面小，因此便于维修和更换截齿，也便于及时支护巷道。但由于悬臂较长，工作时易引起机器振动，影响机器的稳定性。

截割头相对悬臂的布置方式，可以分为纵轴式和横轴式两种。

横轴式的截割头旋转轴线与悬臂轴线互相垂直。在工作时截齿的截割方向比较合理，碎落煤岩比较省力，排出切屑也比较方便。横轴式截割头在工作中的截割阻力被机体自重所吸收.因此与纵轴式掘进机相比，在同样功率的条件下，横轴式掘进机的重量要轻三分之一左右。但横轴式工作机构在切进工作面时必须左、右移动，向上或向下截割时，也必须辅以左、右移动，才能使悬臂上不装截齿的断面不接触工作面，所以不如纵轴式工作机构使用方便。

为了充分利用悬臂长度，掘进机工作机构减速器一般均为工作悬臂的一部分，且有多种传动方式。如ELMB型掘进机采用两级2K—H行星齿轮减速器，这种方式具有结构紧凑、重量较轻、传动功率和速比大、效率高的优点，所以在纵轴式掘进机工作机构中应用较多。但是行星齿轮传动的制造和装配要求比圆柱齿轮传动高得多，若需要变速还需要另外增设变速箱。

AM一50型掘进机的工作悬臂不能伸縮，因此在掘进机开始工作时，需借助履带行走机构的推进力切入煤壁。虽然其优点是机器结构比较简单，但工作时履带机构进退频繁，加剧磨损，操作不便，而且不能利用截割头开挖水沟和柱窝，因此，部分断面掘进机大都采用可伸縮的悬臂式工作机构。机器工作时，截割头借助悬臂的伸縮切入煤壁，而不需开动履带行走机构。

掘进机的截割头与采煤机滚筒的区别是，掘进机截割头在工作时有旋转、纵向进给和横向进给三种运动，因此，截割头的形状和截齿的布置要同时从旋转一纵向进给、旋转一横向进给两个方向综合考虑。

纵轴式掘进机的截割头一般为截顶圆锥状，这样能保证截割出来的顶、底板比较平整，截割头由锥体、齿座、锥形截齿和中心钻等组成。齿座成螺旋线焊接在锥体上，共装有30个截齿。中心钻用来超前钻孔，为锥形截齿开出自由面，以利截割。截割头上还布置有19个用于内喷雾灭尘的喷嘴。横轴式掘进机的截割头多采用两个对称的半球状滚筒，如AM—50型掘进机的截割头。

截割头上的截齿有扁形截齿和锥形截齿两种。在煤巷中一般两种都可使用，在半煤岩巷道中一般采用扁形截齿。

2.装载与转运机构

部分断面巷道掘进机上用得最普通的装载机构是扒爪机构。这种机构工作可靠，装载效果好。但因掘进机工作时履带一般不能随意开动，所以装载面宽度受到限制。为了扩大装载面宽度，某些掘进机的装载铲板可水平摆动，但这又使机器结构变得复杂。

EM1—30型等掘进机采用双环形刮板链装载机构。它是用两个较短的环形刮板链2按图示方向运行，把铲板上的煤岩装入中间刮板输送机上的。由于两个环形刮板链的导向架可以绕各自的链轮轴摆动，因此装载面宽度可以调节。但是装载面宽度不能超出铲板宽度，所以调节的范围是有限的。这种机构比扒爪机构复杂，装载效果较差。是一种刮板式装载机构，按刮板链图示方向运行，把铲板上的煤岩送入刮板输送机。

部分断面巷道掘进机一般有两级转载机，即中间刮板输送机和胶带装载机。如ELMB型掘进机的装运机构传动系统，由安装在中间刮板输送机机头处的两台液压马达驱动刮板链，通过机尾从动轴将动力传给扒爪装载机构。这种传动方式可以不在装载铲板下面安装动力装置，设计和使用都比较方便，但刮板链受力较大。

掘进机的第二级转载机一般采用带式输送机，其作用是将中间刮板输送机运出的煤岩转运至掘进机的后配套运输设备中去。为了卸载方便，胶带转载机卸载端一般可水平摆动和垂直升降。胶带转载机的传动方式一般有三种形式：第一种如ELMB型掘进机，由两台摆线液压马达直接驱动主动滚筒；第二种如AM一50型掘进机，由电动机经减速器驱动主动滚筒；第三种如EM1A—30型掘进机，采用电动滚筒，即将电动机和减速器装在主动滚筒内，结构比较紧凑。

3.行走机构

部分断面巷道掘进机一般采用履带行走机构，这是因为履带行走机构具有牵引能力大、机动性好、工作可靠和对底板适应性好等优点。履带行走机构不仅是驱动掘进机行走的工作装置，又是整台掘进机各部件的连接、支撑基础。为使掘进机调动灵活，两条履带大都采用分别驱动的传动方式。

ELMB型掘进机采用两台内曲线低速大转矩液压马达分别直接驱动两条履带的主动链轮，此种履带行走机构最为简单。

4.液压系统

除工作机构外，装运机构、履带行走机构、胶带转载机也可以采用泵一马达系统来驱动。这种驱动方式的特点是结构紧凑、操纵方便、调速性能和过载保护性能都较好。由于工作机构要求有较大的过载能力，而液压马达对冲击载荷和短时过载的适应性较差，故一般掘进机的工作机构都采用电动机单独驱动方式。现以ELMB型掘进机为例，说明掘进机液压系统的工作原理。

ELMB型掘进机除工作机构外，其余各部分的动作均采用液压传动。

整个液压系统中各回路的压力值可通过耐振压力表观察。压力表由压力表开关阀控制。若需观察某回路压力时，可操纵压力表开关旋钮至指定回路刻度，再从压力表上读数即可。一般情况下，压力表开关阀处于闭合位置，压力表针指向零。

为使机器空载调动时提高行走速度，回路II和III采用合流裝置，可通过一个二位三通转阀，将回路II的流量合并到回路II中去，此时回路II流量增加，行走速度由2.86m/min提高到5.04m/min，回路Ⅲ此时停止工作。

5.除尘装置

巷道掘进机由于连续地截割煤岩，工作面粉尘很大，单靠通风不能将空气中含尘量降到标准范围以下。煤岩粉尘不仅危害人身健康，甚至无法进行生产，而且粉尘还是井下煤尘爆炸的根源。随着煤巷、半煤岩巷掘进机的日益发展，掘进工作面的除尘问题也越来越突出。

目前，部分断面巷道掘进机均设置有外喷雾或内、外喷雾结合的喷雾灭尘系统。如ELMB型掘进机内、外喷雾灭尘系统，包括有内喷雾、外喷雾和冷却一引射喷雾三部分。其供水装置为PB80/55型喷雾水泵，流量为80L/min，最高压力为5.5MPa。

引射喷雾器由喷嘴、引射风筒、导水芯子等组成。当压力水从装有螺旋导水芯的喷嘴中高速喷出时，引射风筒的后部形成一个负压区，风筒后部周围空气被吸入并形成风流。风流在经过引射风筒的直线段喉管时.速度达到最大，并随水雾一起喷射到前方，喷出的水雾呈圆锥状。引射喷雾器安装在主机前部导轨两侧，喷雾口径2.5mm加，工作压力≤1MPa。

外喷雾装置的喷嘴安装在掘进机工作臂上，按不同的喷射角度在固定架上布置了8个引射喷嘴。喷出的水雾扩散后包络截割头使截割过程中产生的粉尘遇水雾湿润后沉降。

内喷雾装置的19个喷嘴布置在截割头上，压力水经喷嘴向截齿切割点喷雾。截割头截割9煤岩时，喷嘴也随之旋转并伸人煤岩，可实现湿式截割，这样不仅可减少粉尘，同时还可对截齿起到冷却的作用，抑制截齿摩擦可能产生的火花，延长截齿的寿命。

掘进工作面辅助运输方式优化 篇3

2517轨道巷掘进工作面位于陈四楼煤矿五采区, 工作面南北均为未开采的实体煤, 西为D5F15正断层, 东为2517联络巷, 工作面标高-760~-690m。开采煤层为山西组二2煤, 煤层倾角2°~8°, 平均5°, 煤层平均厚度2.65 m;巷道设计长度1 316m, 其中, 外段260 m, 里段1 056 m (图1) 。

根据煤层赋存情况, 遵循提高设备综合配套能力原则, 工作面主要配套设备有EBZ-132掘进机1台、SZD800/11G桥式转载机1部、DSJ800/40/2×40带式输送机1部、DSJ800/40/2×75带式输送机1部、SDJ-14双速绞车2部及施工机具。

2 辅助运输方案的提出

根据2517轨道巷的地质条件及二2煤层赋存特征等情况, 结合现有的生产系统, 提出3个辅助运输方案。

2.1 方案1:调度 (双速) 绞车+轨道+矿车

(1) 优点: (1) 巷道起伏适应能力强, 提升运输能力大; (2) 运输材料、设备不受限制。

(2) 缺点: (1) 占用人员多, 一般为3~4人; (2) 提升运输环节多, 工序繁琐, 效率低; (3) 绞车、钢丝绳、轨道及坡挡设施管理维护工作量大。

2.2 方案2:无极绳连续牵引车+轨道+矿车

(1) 优点: (1) 可实现材料、设备以及液压支架整体运输; (2) 适用于有一定坡度 (≤20°) 但坡度起伏变化小或带有拐弯变向的轨道直达运输; (3) 可实现连续长距离运输, 无需转载, 运输效率和安全可靠性高[1]; (4) 与普通绞车相比, 需用人员少, 一般2人。

(2) 缺点: (1) 前期安装工程量大, 另外增加了轨道铺设工作量; (2) 钢丝绳易磨损、断丝, 不易更换且维护量大; (3) 轨道铺设在行人侧, 造成巷道行人不便。

2.3 方案3:带式输送机底胶带运输

(1) 优点: (1) 运输能力大、运距长, 运输阻力小, 能够满足对现有锚杆或架棚支护所需全部支护材料的运输; (2) 中间环节少, 2部胶带只需转载1次, 从料场到工作面合计人工倒折运距不超过100 m; (3) 带式输送机自机头至机尾, 每隔100 m安设1个带有载波电话和急停开关的集控装置, 能够实现带式输送机的紧急停车, 并带有闭锁功能, 巷道在较大起伏段处增设一个集控装置, 大大提高了胶带运行的安全可靠性[2]; (4) 紧跟工作面的带式输送机机尾每班与掘进进度同步, 不需再安排检修班人员延接输送机胶带。

(2) 缺点: (1) 不能运输单件质量超过100 kg或高度超过0.6 m的电气设备及配件; (2) 胶带跑偏或过巷道起伏段物料容易掉落, 严重时会撕裂胶带。

3 方案确定

依据《煤矿安全质量标准化基本要求及评分方法》 (煤安监行管[2013]1号) 中对掘进辅助运输系统的要求:运输系统与掘进进度相匹配, 系统简单、合理, 材料、设备应采用机械运输, 人工运料距离不应超过300 m。综合对比分析3种辅助运输方式的优缺点, 本着系统简单合理、经济实用的原则, 考虑到2517轨道巷外段受向斜构造影响较大, 在更换掘进机大件设备或安装排水设备时, 人工运输大件设备非常困难, 而胶带运输又受限, 外段采用双速绞车+轨道运输大件设备非常必要。因此, 最终确定采用方案3作为主导方案、方案1作为辅助方案进行优化配置。

4 带式输送机辅助运输改进前后对比

(1) 改进前主要特点: (1) 在2517轨道巷外段向斜轴部, 带式输送机没有压带装置, 每次启动时上胶带受张力作用出现胶带打顶板, 引起底胶带运行不平稳, 经常造成物料滑落。 (2) 卸料平台安装在带式输送机机身部分, 而且卸料平台安装时一般距机尾30 m, 随着掘进过程中机尾的不断延伸, 待卸料平台与机尾的距离超过100 m时, 再将卸料平台拆除移到距机尾30 m处, 依此循环。 (3) 卸料平台处无行人过桥, 行人过桥安装位置要求距离机尾不大于15m, 每天由检修班负责挪移行人过桥。

(2) 改进后主要特点: (1) 在2517轨道巷外段向斜轴部, 带式输送机安设了2套压带装置, 避免了上胶带打顶现象, 保证了胶带运行平稳, 解决了物料经常滑落的问题。 (2) 利用带式输送机机尾滑靴、12#槽钢、钢板、带式输送机机架及托辊等构件, 设计加工了集卸料平台、过桥、防跑偏并与带式输送机机尾可靠连接的一体化装置, 随着掘进过程中机尾的不断延伸, 卸料平台、行人过桥随机尾同步, 不需重复拆装。 (3) 经过现场多次试验分析, 当扫料器与胶带中心线角度为30°且扫料器下用于支撑底胶带的3个直辊里端比外端高出5°时, 随带式输送机底胶带运行的物料遇到扫料器后, 在平行于挡板分力F1的作用下, 物料从底胶带上能够自行滑落, 完成自动卸料过程[3] (图2) 。

5 效果分析

(1) 缩短了人工将卸料平台、过桥、防跑偏装置频繁移动的时间, 大大提高了工效。

(2) 简化了辅助运输环节, 减少了转载次数, 降低了辅助运输事故率。

(3) 减少了辅助运输人员及人工倒折运距, 降低了职工劳动强度, 提高了辅助运输效率, 每班按正规循环作业, 进尺5 m, 日进尺10 m, 而且杜绝了以前经常加班延点、超时作业的现象。

6 结语

(1) 巷道掘进使用改进后的胶带输送机辅助运输一体化装置, 充分发挥了设备性能, 给矿井安全生产带来了效益。

(2) 该装置结构合理、安全可靠, 效果显著, 可供所有煤层巷道掘进时借鉴和应用。

(3) 煤矿矿用设备的生产厂家可基于这一思路, 设计和制造出集辅助运输功能于一体的新型带式输送机。

参考文献

[1]梁义江, 刘锦永, 刘淑芬.矿用无极绳调速机械绞车[M].北京:煤炭工业出版社, 2001.

[2]丛子月.煤矿采掘机电精细化管理标准[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2012.

掘进方式 篇4

关键词：煤矿,掘进巷道锚杆支护技术,应用,分析

随着我国社会经济的迅猛发展, 近年来我国对能源在质和量方面的需求也在急剧的提升, 提升能源开采技术, 提高能源利用率, 保障我国能源的充足储备, 对于保护我国在能源领域的安全, 及社会的健康可持续发展, 有着积极意义。我国是一个煤炭资源大国, 有着悠久的煤炭资源开采及应用史, 至今在煤炭资源开采方面, 已形成了一套相对成熟的技术工艺体系。然而, 随着我国对能源需求总量的急剧提升, 加之生态环境保护的重视程度的加大, 我国对煤矿开采技术在煤炭资源利用率、安全性及清洁性方面提出了更高的要求, 煤矿掘进巷道锚杆支护技术就是在这样一个大背景下应运而生的。高效、安全的煤矿掘进巷道支护技术, 是保障煤矿生产安全, 提升煤炭生产力及生产效率, 提升煤炭资源利用率的重要手段。因此, 加大对煤矿掘进巷道锚杆支护技术的相关研究, 有着重要意义。相较于以往的型钢支护及木支护技术, 掘进巷道锚杆支护技术, 在巷道支护方面, 有着更为优异的效果, 同时该技术还能有效地节省人力资源成本, 降低煤矿生产成本, 提升煤矿生产总体效益, 因而该支护方式在煤矿生产中得到了广泛的应用。

1 煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析

1.1 悬臂掘进机巷道的锚杆支护方式

以煤矿企业在煤矿开采中支护技术的应用情况为实例进行说明, 该企业采用了悬臂掘进机巷道的锚杆支护方式, 煤矿巷道高度在2.5m~3.7m之间, 宽度达4.3m, 其顶板则是由大量的块状矸石构成, 该块状矸石的直径在180~280mm之间, 其可承受的最大空顶距是0.6m~2.5m。由于其侧帮具有非常大的压力, 因而其在距离掘进工作面超过10m以上后, 就会出现十分严重的变形情况。为了保障煤矿的生产安全, 提升煤矿资源的开采效率, 结合该巷道的实际情况, 在煤矿支护方式上, 该企业采用了悬臂掘进机巷道的锚杆支护技术, 其顶板选择的是“U型钢锚索梁+锚索+W钢带+螺纹钢锚杆+钢筋骨架网”形式。同时, 为了确保正帮及副帮在锚固方式方面能够实现一致, 并且保障其锚固达到一定的强度要求, 该企业选用了“双钢筋+钢筋骨架网+螺纹钢锚杆”形式, 在实施回采正帮前, 还必须对其锚杆予以拆除处理。锚杆在支护作业时, 用到的支护材料主要有18mm×2100mm螺纹钢锚杆、Φ23mm×500mm树脂药卷、120mm×60mm×2400mm槽钢, 及1000mm×2000mm钢筋骨架网和16钢筋等。在锚固过程中, 要使悬臂掘进机停止工作, 同时在掘进及锚固交替进行的过程中, 要设置合理的卷道, 使其平均月进尺达到280m[1]。

1.2 掘锚机巷道的锚杆支护方式

掘锚机巷道的锚杆支护方式也是一种在煤矿生产中十分常见的支护技术, 以下以神华集团的某一煤矿掘进巷道为实例, 对掘锚机巷道的锚杆支护方式的应用情况进行分析。该巷道高度达3.8m, 宽度达4.9m, 其顶板方面, 也相对较为稳定, 但存在局部的顶板脱落状况, 由于该巷道其侧帮的平整度非常高, 因而在其局部位置, 只有非常少的片帮情况出现。结合该煤矿巷道的实际情况, 相关工作人员选择了“钢筋骨架网+塑料网+玻璃钢锚杆”的形式, 同时在其副帮处, 选用了“木托盘+10#铅丝网+圆钢锚杆”的形式。同时在其副帮的锚杆排距, 以及顶板锚杆的排距方面, 两者排距相同, 都是0.9m, 且其锚索排距皆是1.8m。其所用到的支护材料主要有Φ18mm×2100mm螺纹钢锚杆、Φ17.8mm×6500mm锚索、Φ23mm×500mm树脂药卷, 以及φ18mm×2000mm玻璃钢锚杆、1200mm×10000mm塑料网和16mm×1800mm的ΦA3圆钢锚杆、3000mm×10000mm的10#铅丝网等。该巷道借助掘锚机所示锚固操作, 由于该支护方式下, 其掘进操作和锚固操作有部分重叠, 因而其作业效率较高, 在巷道的月进尺方面达到650m[2]。

1.3 连采机巷道的锚杆支护方式

连采机巷道的锚杆支护方式也是煤矿生产中最为重要的支护技术之一, 以下以神华集团下属某企业的一煤矿巷道支护情况为实例进行分析, 该巷道高度达3.9m, 宽度在5.5m~6.5m之间, 在巷道顶板方面, 相对较为稳定, 其顶板出现片帮及冒顶等情况较少, 同时其可容许的空顶距在18m~105m之间。结合该巷道的实际情况, 工作人员采用了连采机巷道的锚杆支护方式, 在顶板方面, 其选择了“木托盘+塑料网+玻璃钢锚杆”的形式, 同时其副帮选择了“10#铅丝网+圆钢锚杆”的形式。在副帮锚杆, 及顶板锚杆的排距方面, 其值都是1.1m, 在锚索排距方面, 其值均为2.5m, 其所用到的材料主要有Φ18mm×1800mm A3圆钢锚杆、Φ23mm×500mm树脂药卷、Φ18mm×2000mm玻璃钢锚杆, 及Φ16mm×1800mm A3圆钢锚杆等。该支护方式下, 其掘进选用“双巷作业”方式, 四臂锚杆钻车, 及连采机进行同步作业, 且每锚固18m后, 两者互相交换巷道, 实施下一个同步作业, 其每月双巷共进尺达到1650m[3]。

2 结语

由以上可以看出, 煤矿掘进巷道锚杆支护技术对于提升煤矿生产的安全及高效性, 提升煤矿生产效率, 有着重要作用, 因此, 加大对煤矿掘进巷道锚杆支护方式的相关研究, 有着深远意义。

参考文献

[1]康红普, 等.煤矿巷道锚杆支护应用实例分析[J].岩石力学与工程学报, 2010, 04:649-664.

[2]刘晓恒, 等.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J].煤矿机电, 13, 02:71-73.

关于掘进工作面供风方式的探讨 篇5

1 局部通风机、风筒供风缺点

(1) 局部通风机安装在煤矿井下, 容易受到安装位置气体的湿度、温度、气体浓度情况等限制, 对工作面气体质量造成影响。例如局部通风机安装地点上风侧发生火灾时, 局部通风机会将有毒有害气体直接压入工作, 对矿工生命安全造成威胁。

(2) 局部通风机工作引起噪声, 在有限的空间内噪音被放大数倍。突出的危害是引起矿工听力下降和职业性耳聋, 消化系统等多种疾病, 并使井下工人劳动效率降低, 警觉迟钝, 不易发现事故前征兆和信号, 增加发生事故的可能性。

(3) 局部通风机受井下环境影响易产生无计划停风。高低压供电系统突然停电、局部通风机本身的电气事故、机械故障、风筒脱节、主要通风机停风等均容易导致掘进工作面无计划停风, 造成瓦斯积聚, 导致事故的发生。

(4) 材料成本高。以2014年1月10日阿里巴巴2×30KW局部通风机的报价为8.33万元, 矿用阻燃软质风筒报价为200元每节, 以神东煤炭集团万利一矿五个掘进工作面, 年进尺27000米计算, 局部通风机一次性投入需83.3万元, 风筒需54万元, 每年还需根据损耗情况进行补充。每年局部通风机耗电量为262.8万度, 总费用为131.4万元。

(5) 抗灾能力差。局部通风机安装地点上风侧发生灾害, 容易导致局部通风机停止运转或将有毒有害气体吹至掘进工作, 对掘进工作面人员造成危害。

(6) 人员工作量大, 工资成本高。掘进工作面每班需安排专人对局部通风机、风筒进行巡视、维护, 按神东煤炭集团万利一矿实际情况, 五个掘进工作面每班各安排两人对风机、风筒进行巡视、维护, 每人工资按150元每天计算, 全年需164.25万元, 其成本之高可见一斑。

(7) 供风距离受到限制, 长距离供风无法实现。以万利一矿目前在用风机FBDYNo.6.3/2×30为例, 采用直径800mm柔性风筒向工作面供风, 为保证工作面需风量300m�/min, 其最大供风距离为3000米 (现场经验) 。

(8) 风筒漏风无法避免漏风, 局部通风机风筒漏风将使局部通风机的有效风量降低, 给掘进工作面安全带来严重隐患。造成风筒漏风的因素很多, 比如辅助运输车辆剐蹭、放炮损坏风筒以及锚杆、锚索、帮网等锐器刺破风筒, 还有风筒接头方法不同、风筒的长度不一等均是影响风筒漏风的因素。

(9) 受人为因素容易产生循环风。局部通风机的回风流部分或全部再回入同一部局部通风机的进风风流中的现象, 称之为循环风。循环风的危害是推进工作面的乏风反复返回掘进工作面, 有毒有害气体和粉尘的浓度会越来越大, 不仅使作业环境越来越恶化, 更严重的是, 由于风流中瓦斯浓度不断增加, 当其进入局部通风机时, 极易引起瓦斯爆炸事故。

2 压风自救系统供风优点

(1) 压风自救系统的空气压缩机安装在地面, 直接使用地面新鲜空气, 可以根据地面空气温度、湿度情况加设温度、湿度干涉装置, 有效解决井下温度不适宜、有毒有害气体污染、湿度不适宜等环境问题, 提高工作面空气质量, 为广大一线员工提供一个舒适的工作环境。

(2) 空气压缩机安装在地面, 空间大, 产生噪音小, 且产生的噪音对煤矿安全生产无影响。

(3) 空气压缩机电能由地面变电所经电缆输送, 可采用双回路供电, 确保供电稳定, 即使发生供电问题, 地面抢修速度明显快于井下。以万利一矿最远的局部通风机安设地点42302辅运顺槽为例, 该地点距离井口9626米, 地面接到井下供电故障后立即组织人员前往处理, 根据井下车速最快20km/h计算, 光路程时间即为29分钟, 而地面同样距离路程所需时间按100km/h计算只需6分钟, 减少救援时间就意味着事故影响降低, 为矿井安全生产提供保障。

(4) 成本方面, 压风自救系统为矿井必备的安全避险系统, 采用压风自救系统为掘进工作面供风, 可减少重复建设、维护局部通风机、风筒供风系统所有费用。

(5) 抗灾能力强。1993年7月20日, 松藻煤电有限公司发生井下煤与瓦斯突出事故, 当时, 工作面有5名工作人员在作业。他们迅速撤离到距工作面70m左右的压风自救装置处。瓦斯员由于脚残疾, 撤离速度较慢, 在距离压风自救装置3m处因窒息而跌倒, 后被已撤离至压风自救装置处的人员拉至压风自救装置处, 并为其戴上压风自救面具后获救, 避免了人员伤亡。使他们大难不死的, 是压风自救装置送来的地面空气。

(6) 钢质压风管路不易漏风, 解决了供风距离、漏风问题。

3 需解决问题

(1) 空气压缩机安装在地面, 所处环境四季、阴晴、温寒变化明显, 为保证向井下工作面提供温度、湿度适中的空气, 需在地面空气压缩机进气端加设温度、湿度自动调节装置, 当地面空气各项参数发生变化时能够及时启动自动调节装置, 保证输入井下控制各项参数稳定。

(2) 为有效监测输入井下及各工作面风量情况, 需在空气压缩机进气端、井下主管路、工作风管末端设置风量实时监测装置及自动调整装置, 工作面施工前按照《作业规程》要求设置该工作面供风管路及风量值, 风量监测及调整装置根据监测到的数据, 实时调整工作面风量, 保证工作面风量满足安全生产需要。

(3) 井下压风管路管径小、风速大, 压风管路末端空气进入巷道时噪音较大, 需加设消音及扩散装置, 降低噪音。

(4) 采用压风自救系统为掘进工作面供风后, 为保证矿井安全生产, 压风系统选型必须严谨和具有实用性, 国家需根据实际情况制定压风自救系统建设、设备选型、管理等规范, 加强对矿井压风自救系统的监管。

(5) 目前矿井掘进工作面风电闭锁是根据局部通风机运转情况实现对工作面电源控制, 压风自救系统供风后需对该系统进行升级、改造, 利用压风自救装置末端监测装置控制工作面电源, 当监测装置监测到压风管路末端出风口风量达不到要求或已为零时, 立即切断工作面及其回风流内所有非本质安全型电源, 确保矿井安全生产。

4 结论

根据以上论述, 将矿井压风自救装置与局部通风机供风系统改造、升级为一套系统, 不仅升级了井下掘进工作面供风技术, 提高了掘进工作面供风系统的稳定性、可靠性及安全性, 同时也对压风自救装置的可靠性、稳定性进行了提升, 为矿井安全生产提供了有效保障, 但该两套系统的整合涉及到的人力、物力、技术方面要求较为苛刻, 需由政府或企业牵头, 整合各方面资源, 有步骤的开发、研究, 解决各个环节上的难点, 最终开发出一套实用、可靠地压风及供风系统。

摘要：考虑到采用局部通风机、风筒对掘进工作面供风存在风机噪音、供电限制、供风距离限制、软质风筒易损、成本等问题, 本文通过对局部通风机供风系统与压风自救装置优缺点及共同点进行分析, 为利用压风自救系统对掘进工作面供风提供理论、经验支持。

关键词：掘进工作面,局部通风机,压风自救系统,供风,变革

参考文献

[1]王德明.矿井通风与安全[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2009.

[2]张国枢.通风安全学[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2000.

[3]李崇山.煤矿通风安全技术与管理[M].徐州:中国矿业大学出版社, 1995.

掘进方式 篇6

1 工程概况

某煤矿工程5号、6号煤层的间距有28米。煤矿开采时, 5号煤层因更靠近地面而成为该矿区的首采煤层面。该煤层施工时设置了2条联络斜巷, 斜巷倾角度数较大, 足足达到了25°。5号煤层施工采用上山式掘进方法, 要求在长度为66米的斜巷上进行煤矿掘进与开采。实际施工时, 考虑到斜巷坡度大于18°, 巷道属于大倾角巷道, 所以没办法使用普通综掘机直接施工。分析并探讨该问题的解决措施, 发现常用的解决措施是钻爆法掘进。原理上来看, 钻爆施工法具有一定的可行性, 但同样存在一系列缺点, 如下:

1.1 钻爆法会加大掘进工人的劳动强度, 增加掘进工作量。

1.2 钻爆法掘进可能会破坏巷道的岩层结构, 导致落矸, 既容易损坏掘进设备, 又容易降低施工安全性, 减缓施工进度。

1.3 如果遇上岩层节理发育不好的巷道, 钻爆施工法可能无法使用, 或者导致炮眼难以安装, 无法保障施工进度。

1.4 钻爆法施工完成后需要增设一个运输系统, 专门为掘进设备提供进巷通道, 否则掘进设备无法到达施工现场。

2 该工程施工中应用到的掘进技术

2.1 技术条件分析。

由于施工条件复杂, 斜巷倾角过大, 所以该煤矿工程的掘进施工存在难题。为了克服这一难题, 相关技术人员在实际施工中提出了应用普通综掘机的建议, 同时建议对普通综掘机的掘进方式进行改进, 将悬臂式掘进机应用到工程实践中, 成功实现大倾角巷道的台阶式掘进。大倾角台阶式掘进技术在实际应用时需要解决以下几个问题:

2.1.1掘进机要能满足巷道倾角为25°的掘进技术要求, 施工现场要能为掘进机提供一个坡度小于12°, 长度超过12米的掘进平台, 为掘进机工作提供方便;

2.1.2 施工期间要尽量避免掘进机发生下滑, 同时要做好相应的安全保护措施, 全面确保掘进机的施工安全;

2.1.3 要做好采煤工作面煤矸的运输安全控制, 确保煤矸的运输安全, 避免落矸, 进而造成安全事故。

该工程施工所采用的设备为EBZ-160悬臂式掘进机, 设备投用之前对设备的性能、质量均做了准确检查, 确保了设备质量。

2.2 施工工艺分析

2.2.1 施工方案。

利用巷道掘进过程中产出的煤、矸配合废旧道木、金属网等在掘进机底部堆积长度不小于12m, 坡度不大于12°的施工平台, 施工斜巷倾角不得大于25°, 以防施工平台的稳固性受到影响。斜巷长度一般不得过长, 以不超过100m为宜, 更适合普通小联络斜巷的应用, 可实现联络斜巷与工作面巷道、大巷采用同一部掘进机连续掘进, 见图1。该平台及后续运输系统应随掘进机的推进而前移, 见图2。

2.2.2 施工工艺流程。

将掘进过程中产出的煤矸垫入掘进机底部, 从而形成可正常施工的操作平台, 其中, 变坡施工25°上山时需将巷道底板按不大于12°的坡度截割, 最终形成掘进机工作的施工平台。

2.2.3 安全技术措施分析

2.2.3. 1 为保证掘进机工作时施工平台的稳定性, 将掘进机施工过程中产生的浮煤、浮矸利用掘进机的自重和后支撑的压力压实。使用引水槽或水管将掘进工作面的涌水引出施工平台。

2.2.3. 2 在掘进过程中, 掘进机后方需设置安全警戒, 禁止人员通行。在掘进机前方, 左右各增加1道辅助固定安全索, 其允许有效活动长度为3m, 以限制掘进机的后退距离, 防止平台垮塌后掘进机出现下滑。

2.2.3. 3 充分发挥掘进机本身的后支撑作用。掘进机在切割煤 (岩) 时, 后支撑应处于受力状态, 以保证掘进机的稳定。

2.3 施工效果分析。

在采煤工作面辅助运输巷联络斜巷的实际施工中, 66m的斜巷施工只用13d, 其中岩巷40m, 半煤岩巷26m, 平均进度达到5m/d, 安全顺利地完成了施工任务, 且在复杂岩性条件下保证了巷道成形, 工程质量较好, 实现了良好的经济社会效益, 在相似条件下的施工工程中有极大推广价值。

结束语

综上所述, 普通综掘机在大倾角巷道掘进中的应用会受到限制, 可能没办法充分发挥作用。这需要采取相关的技术措施对综掘机的掘进方式进行整改, 使其能更好的满足大倾角巷道掘进要求, 实现大倾角巷道台阶式施工。本文结合某一煤矿掘进实例, 对大倾角巷道掘进中应用到的台阶式掘进技术作了详细分析, 验证了该技术的实用性, 希望能为同行工作者提供帮助。

摘要：大倾角掘进的难度比小倾角掘进难度更大, 若只单一的使用普通综掘机, 可能无法获得较好的掘进效果。为了改变这个问题, 建议对普通综掘机的掘进方式进行改进, 变传统的斜巷掘进方式为台阶式掘进, 切实减少掘进施工成本, 提高掘进质量。以某煤矿工程为例, 对该工程施工期间应用到的大倾角台阶式掘进方式作详细分析, 并得出相关结论, 供同行参考借鉴。

关键词：普通综掘机,大倾角,台阶式,掘进方式,应用

参考文献

[1]范凯, 黄森林.长距离大倾角下山快速掘进技术研究[J].煤炭工程, 2010 (6) .

[2]袁文华, 马芹永.煤矿深部岩石力学性能试验分析与硬岩巷道快速掘进方法研究[J].岩石力学与工程学报, 2010 (S1) .

掘进方式 篇7

1工程概况

某煤矿的5号、6号煤层间距平均约为28m, 5煤层1510工作面为该矿的首采工作面, 其设计施工的2条联络斜巷自6号煤层的北翼辅助运输大巷穿层至5号煤层的1510工作面辅助输送机巷和胶带输送机巷, 联络巷道以252的倾角上山掘进, 斜长为66m。根据工程概况, 可知该联络设计坡度已经达到了25°这种大倾角的斜巷, 使用普通的掘进机难以完成掘进任务, 一般而言, 这种情况下会选择钻爆法来进行施工, 但是这种施工方法却不适合应用在该工程中, 这主要是基于以下几点:首先, 应用钻爆法需要施工人员付出更大的劳力, 而且因为坡度过大, 施工期间存在比较大的安全隐患, 施工人员无法在有限的时间内完成既定的任务;其次, 本工程岩性比较差, 岩石内部存在比较多的裂缝, 再加之, 该岩层属于节理发育, 因此造成炮眼施工难度加大, 进程缓慢, 而且如果巷道一旦进入到掘进阶段, 很多对其进行控制, 因此其支护质量无法保证;再次, 使用钻爆法来进行施工, 落矸块度非常大, 极其容易损害系统的设备, 致使其无法正常的工作;最后, 掘进任务完成之后, 还需要使用辅助运输系统, 否则掘进机无法进入到巷道中。正是基于上述几点, 施工人员没有盲目的使用钻爆法, 而是利用了更为先进的掘进技术, 下文笔者将对进行详细介绍。

2掘进技术以及施工工艺

2.1技术条件。因为在本工程中如果使用普通掘进机会受到施工角度的限制, 但是为了能够让普通掘进机顺利施工, 施工人员在掘进面有限的范围内为其提供了一个操作平台, 以期望掘进机能够找到一个合适的施工角度。但是应该满足技术条件:首先, 掘进机提供的倾角应该不超过18°, 机长要超过12m;其次, 做好掘进机下滑的预防工作, 并且确保的掘进机设备安全, 此外, 下方通道也应该做好安全预防措施;最后, 在施工期间, 煤矸运输必须确保安全可靠, 禁止出现飞矸上人的现象。

2.2设备参数。依据本工程的需要选择使用悬臂式掘进机, 其主要的设备参数应该如下:首先, 机重应该在45吨左右;其次其爬坡能力应该在±18°, 再次, 其截割面积应该在25m2, 最后, 接地比压应该达到0.14MPa。上述几个参数是该类型的掘进机最重要的设备参数, 实际上, 除此之外, 参数还包括装机功率以及截割功率等, 依据上述的设备, 相关人员进行选择, 只有如此, 才能保证设备符合工程要求。

2.3施工工艺。2.3.1施工方案。搭建施工平台, 该平台可以使用煤以及矸等进行搭建, 将其堆积到掘进机的底部, 但是长度不能超过12m, 坡度不能超过12°, 施工期间, 斜巷倾角也不能超过25°, 避免施工平台不够稳固, 而存在安全隐患。通常情况下, 斜向的长度不应该过长, 最多100m, 不能大于这个界限, 这为实现连续掘进提供了条件, 这个施工平台应该与后续的运输系统做好配合工作, 在推进的同时, 要不断的前移。掘进机在截割时, 掉落下来的煤矸, 需要由人工搬运到指定位置, 之后利用相应的设备运走, 挡矸板可以选择使用木板, 也可以选择使用圆木立柱, 挡矸板的厚度达到2cm即可。具体的施工方案见图1, 而其联络斜巷挡矸布置图见图2。2.3.2施工流程。将掘进过程中产出的煤矸垫入掘进机底部, 从而形成可正常施工的操作平台, 其中, 变坡施工25°上山时需将巷道底板按不大于12°的坡度截割, 最终形成掘进机工作的施工平台。安装采用3m长40T链条作为掘进机安全索, 并将其固定在巷道两帮底部锚杆上, 与掘进机连接;沿上山掘进, 前移挡研网, 并沿自滑溜槽!链板机溜槽支护成巷。2.3.3安全技术措施。为保证掘进机工作时施工平台的稳定性, 将掘进机施工过程中产生的浮煤、浮研利用掘进机的自重和后支撑的压力压实。使用引水槽或水管将掘进工作面的涌水引出施工平台。在掘进过程中, 掘进机后方需设置安全警戒, 禁止人员通行。在掘进机前方, 左右各增加1道辅助固定安全索, 其允许有效活动长度为3m, 以限制掘进机的后退距离, 防止平台垮塌后掘进机出现下滑。充分发挥掘进机本身的后支撑作用。掘进机在切割煤 (岩) 时, 后支撑应处于受力状态, 以保证掘进机的稳定。施工现场备有不少于3 m的废旧道木和一定量废旧钢筋网, 当掘进机后支撑下方浮煤不足时, 用旧道木及时铺垫, 同时在煤矸中适当预埋一些废旧钢筋网, 以增加煤矸的下滑阻力和施工平台的稳固性, 尤其防止施工平台后方的自然垮落。掘进机退机、停机时, 切割头必须落地, 以增加下滑阻力。掘进机施工平台后方, 挂挡矸帘防止飞矸伤人。平台的一侧用于溜矸, 另一侧用于行人和运料。

3施工效果分析

在1510工作面辅助运输巷联络斜巷的实际施工中, 66m的斜巷施工只用13d, 其中岩巷40 m半煤岩巷26 m, 平均进度达到5m/d, 安全顺利地完成了施工任务, 且在复杂岩性条件下保证了巷道成形, 工程质量较好, 实现了良好的经济效益。

4结论

综上所述, 可知对普通综掘机大倾角台阶式掘进方式应用进行研究十分重要, 因为在煤矿开采期间几乎都会遇到倾斜巷道的问题, 如果只是单纯的使用传统的钻爆法, 会有很多不利因素, 因此使用大倾角台阶式掘进的方式是必然的选择, 这种方式既能够保证施工人在规定的期限内完成施工任务的同时, 还能够保证施工质量, 但是在选择机械设备时, 必须保证按照相关的技术参数来选择, 此外, 这种掘进方式对小断面斜巷比较适合, 施工人员要注意选择。

参考文献

[1]范凯, 黄森林.长距离大倾角下山快速掘进技术研究[J].煤炭工程, 2010 (06) .

[2]袁文华, 马芹永.煤矿深部岩石力学性能试验分析与硬岩巷道快速掘进方法研究[J].岩石力学与工程学报, 2010 (S1) .