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北京消防|煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線分析|消防檢測|電氣檢測 發(fā)布日期:2019-02-02 12:58:22

各煤礦在提高生產(chǎn)能力的過程中均不同程度的受到巖巷掘進(jìn)速度的制約,而提高巖巷掘進(jìn)速度的最佳出路在于提高機(jī)械化水平,根據(jù)巷道具體情況布置合適的機(jī)械化作業(yè)線,降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保障人員的作業(yè)安全,提高巖巷掘進(jìn)效率。
煤礦工業(yè)的快速發(fā)展需要有強(qiáng)大的煤機(jī)裝備做支撐。近年來,煤巷、半煤巖巷綜掘技術(shù)和裝備的高速發(fā)展,使得傳統(tǒng)意義上的“采掘失調(diào)”不復(fù)存在,轉(zhuǎn)而產(chǎn)生新的采煤與全巖巷開拓的“采拓失調(diào)”,全巖巷掘進(jìn)速度成為制約煤礦生產(chǎn)能力提高的主要因素。巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)水平的提高不僅可以提高生產(chǎn)效率,還可以減少工作人員,降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作人員的自身安全,所以,提高巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)水平成為提高煤炭生產(chǎn)亟待解決的首要問題。 主流巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線介紹
目前,煤礦巖巷掘進(jìn)一般采用鉆爆法和巖石掘進(jìn)機(jī)機(jī)掘法,巖石掘進(jìn)機(jī)需要的斷面較大,使用成本較高,對于大多數(shù)礦井的普通斷面經(jīng)濟(jì)性不高,本文中不做討論,多數(shù)礦井還是普遍應(yīng)用鉆爆法掘進(jìn),使用幾種設(shè)備組成機(jī)械化掘進(jìn)作業(yè)線。
1.1主要巖巷掘進(jìn)設(shè)備
煤機(jī)市場上大量供應(yīng)用于鉆爆法掘進(jìn)的巖巷掘進(jìn)設(shè)備主要有以下幾大類:鉆孔設(shè)備主要有煤礦用液壓鉆車(又稱“鑿巖臺(tái)車”,以下簡稱“鉆車”),也有少數(shù)礦使用錨桿作業(yè)車兼做鉆炮孔和錨桿孔使用,裝運(yùn)設(shè)備主要有耙斗式裝載機(jī)(以下簡稱“耙裝機(jī)”)、煤礦用側(cè)卸式裝巖機(jī)(以下簡稱“側(cè)卸車”)和煤礦用挖掘式裝載機(jī)(以下簡稱“扒裝機(jī)”),還有集鉆孔與裝運(yùn)于一體的綜合掘進(jìn)設(shè)備煤礦用鉆裝機(jī)(以下簡稱“鉆裝機(jī)”)等。其中鉆孔設(shè)備以鉆車為主,裝運(yùn)設(shè)備主要使用側(cè)卸車和扒裝機(jī)。
1.2影響巖巷掘進(jìn)速度主要因素
各礦的鉆爆法工藝流程雖不盡相同,但從使用情況看,目前在應(yīng)用的各種巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線,其裝藥爆破時(shí)間大致相同,要使作業(yè)線發(fā)揮最大的效益,均應(yīng)該從縮短鉆孔時(shí)間、提高裝載效率和縮短矸石轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間三方面來考慮。
1縮短鉆孔時(shí)間。許多煤礦都開始使用鉆車代替風(fēng)錘進(jìn)行炮孔的鉆鑿作業(yè),縮短了鉆孔作業(yè)的時(shí)間。
2提高裝載效率。提高裝載效率首先應(yīng)根據(jù)所掘進(jìn)巷道的條件和設(shè)備供應(yīng)情況,盡量選用高效能的裝載設(shè)備,實(shí)現(xiàn)連續(xù)裝運(yùn)。
3縮短矸石轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間。有了高效率的裝載設(shè)備,必須配備高效能的轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備,使轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備的能力與裝載設(shè)備的能力相互協(xié)調(diào),才能充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的效率。
1.3幾種主流巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線
近年來,國內(nèi)各主要煤礦均大量采用鉆車加扒裝機(jī)或側(cè)卸車配套使用的作業(yè)線,該機(jī)械化作業(yè)線可以有效縮短鉆孔時(shí)間、提高裝巖效率,配合大功率皮帶機(jī)、刮板機(jī)或矸石倉等縮短矸石轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間,達(dá)到提高掘進(jìn)速度的目的,以下是幾種典型的配套作業(yè)線型式:
1、鉆車打孔、爆破,后由耙裝機(jī)裝礦車。此種方式由于耙裝機(jī)工作情況限制,除矸效率低,且耙裝機(jī)上的鋼絲繩存在極大的安全隱患,國家相關(guān)法規(guī)也對耙裝機(jī)的使用做出嚴(yán)格的限制,目前已經(jīng)在逐步被淘汰。
2、鉆車打孔、爆破,后由側(cè)卸式裝巖機(jī)把矸石裝運(yùn)到礦車、皮帶機(jī)或刮板機(jī)上,由于側(cè)卸車具有機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn),除矸徹底,效率高,目前應(yīng)用量很大。這種配套型式的缺點(diǎn)是鉆車和側(cè)卸車在工作切換時(shí)需要在巷道內(nèi)錯(cuò)車,錯(cuò)車時(shí)還要讓開礦車、皮帶或刮板機(jī),需要的巷道寬度較寬,并且由于側(cè)卸車行走頻繁,對電纜、水管、風(fēng)管等管路的保護(hù)要求較高。
3、鉆車、扒裝機(jī)配套皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)。這種配套型式是由鉆車、扒裝機(jī)配套皮帶運(yùn)輸系統(tǒng),將矸石通過二運(yùn)皮帶轉(zhuǎn)載到井下的大皮帶運(yùn)輸系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)矸石的連續(xù)運(yùn)輸。這種配套型式由于扒裝機(jī)可停在皮帶前方,錯(cuò)車時(shí)需要的巷道寬度比鉆車和側(cè)卸車配合要窄一些,作業(yè)過程中需要給在主皮帶運(yùn)輸機(jī)上給二運(yùn)皮帶的龍門架鋪設(shè)一定距離的軌道來實(shí)現(xiàn)安全躲炮距離。
4、鉆車、扒裝機(jī)配套礦車運(yùn)輸系統(tǒng)。這種配套型式是由鉆車、扒裝機(jī)配套礦車運(yùn)輸系統(tǒng),將矸石通過二運(yùn)皮帶轉(zhuǎn)載到礦車進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè),這種作業(yè)型式需要的配套設(shè)備較少,維護(hù)工作量較小。但其出矸效率需要靠礦車的調(diào)動(dòng)效率和整個(gè)礦井的運(yùn)輸能力來保證。
5、鉆車、扒裝機(jī)配套皮帶+矸石倉運(yùn)輸系統(tǒng)。這套巖石作業(yè)線的工藝流程是:鉆車打孔爆破后由挖掘裝載機(jī)牽引二運(yùn)轉(zhuǎn)載機(jī)挺進(jìn)工作面,由挖掘裝載機(jī)通過運(yùn)輸槽將矸石轉(zhuǎn)運(yùn)到二運(yùn)轉(zhuǎn)載機(jī)上,再由二運(yùn)轉(zhuǎn)載機(jī)將矸石轉(zhuǎn)運(yùn)到皮帶機(jī)上運(yùn)到矸石倉,通過耙矸機(jī)將矸石裝入礦車。該方案可充分利用原巷道的耙矸機(jī)等設(shè)備,矸石倉可采用下挖式或者木板圍擋,矸石倉大小可根據(jù)爆破量靈活調(diào)整,進(jìn)行有效的運(yùn)輸緩沖,矸石倉內(nèi)的矸石可在任意時(shí)刻裝運(yùn),不受井下礦車調(diào)度和運(yùn)輸能力的制約。此作業(yè)線可以充分發(fā)揮挖掘裝載機(jī)連續(xù)裝矸的優(yōu)點(diǎn),整套設(shè)備在巷道內(nèi)可布置靈活,從皮帶機(jī)、矸石倉處可以實(shí)現(xiàn)拐彎布置,適應(yīng)各種巷道。
6、使用鉆裝機(jī)配套二運(yùn)+礦車或皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)作業(yè),鉆裝機(jī)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)鉆孔和裝載功能,先打孔、爆破,然后除矸,通過二運(yùn)直接裝礦車或經(jīng)皮帶輸送到矸石倉再裝礦車,迎頭設(shè)備少,不用錯(cuò)車,各種管路也減少,更加適應(yīng)窄低巷道的作業(yè)環(huán)境。
主流作業(yè)線效率分析
以上是目前主流應(yīng)用的巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線介紹,這些設(shè)備的應(yīng)用大大提高了巖巷掘進(jìn)單進(jìn)水平,不同程度的實(shí)現(xiàn)了巖巷的快速掘進(jìn)。各煤礦根據(jù)自身生產(chǎn)實(shí)際情況,可選擇相對自身?xiàng)l件最經(jīng)濟(jì)、最高效的作業(yè)線,表1是各主流機(jī)械化作業(yè)線的優(yōu)缺點(diǎn)對比(表內(nèi)描述為相對程度,以得分高者為優(yōu))。
表1 主流機(jī)械化作業(yè)線優(yōu)缺點(diǎn)對比表

配套型式 迎頭
設(shè)備多少
需巷道寬窄 工藝復(fù)雜程度 掘進(jìn)
速度
鉆車+側(cè)卸+礦車 4 2 4 1
鉆車+側(cè)卸+皮帶(刮板) 3 1 3 2
鉆車+扒裝機(jī)+皮帶(刮板) 2 2 2 3
鉆車+扒裝機(jī)+礦車 3 3 3 2
鉆車+扒裝機(jī)+皮帶(刮板)+矸石倉 1 1 1 4
鉆裝機(jī)+皮帶(刮板)+矸石倉 4 4 3 4


總而言之,新技術(shù)新設(shè)備的應(yīng)用,改變了傳統(tǒng)的巖巷掘進(jìn)工藝,各種煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線的使用大大提高了煤礦的生產(chǎn)效率及安全性,減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,體現(xiàn)了以人為本的理念。先進(jìn)、高效的技術(shù)和裝備已經(jīng)成為現(xiàn)代化礦井的一個(gè)重要標(biāo)志。

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