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摘 要 煤矿掘进技术需要过程技术人员不断的研究创新并发展,煤矿的安全问题已经成为全社会关注的重要问题。不断地总结经验,吸取教训,在实践中不断的完善煤矿掘进技术,从而为工程项目的更好的实施做强有力的准备。
关键词 煤矿;掘进;生产;安全
中图分类号 TD 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)091-0071-01
1 掘进打眼前的准备
1)采用凿岩机打眼时,在打眼前必须检查风、水管是否完好、畅通,其连接头是否牢固,凿岩机零部件是否齐全,螺丝是否紧固,并注油进行试运转。如上述情况达不到完好要求,要进行处理。
2)采用煤电钻打眼时,在打眼前必须检查电缆有无破皮漏电、煤电钻外壳、后罩、风翅是否完好,开关是否灵活,并送电进行试运转,听其声音是否正常。如上述检查项目有一项不符合要求的,必须进行处理,否则不得进行打眼。
3)检查钎子是否有弯曲现象,凿岩机钎子中通孔有无堵塞。如钎子弯曲不直或中通孔堵塞不透气,应进行更换。
4)检查钎头刃角是否锋利,合金片是否缺损或脱落,钎头水孔有无堵塞,不合格的钻头、钎头应进行更换。
5)检查打眼地点的安全情况是否良好。如打眼工作面的顶、帮有活动岩石,要进行清除。支架歪扭要重新整理加固,并背好帮、顶。迎头空顶距离超过作业规程规定要进行补架棚。打眼工作必须在前探支架下进行。
2 临时支护设计要点
2.1 前探支架
架棚巷道(板棚、点柱除外)、锚喷、锚杆支护巷道都要使用前探支架。新开门处的掘进进尺够前探梁的长度时,就要使用前探支架。支设前探支架,其操作方式应符合下列规定:①放炮前应将前探支架紧固,防止打倒棚子;②前探支架的长度和材料都要符合作业规程规定;③放炮后先整理放炮打歪斜的支架,并加固接顶,敲除迎头活石;④松动前探梁的固定点,将外面一个固定点移到最前面的棚子上(锚杆上),向前窜动前探梁。其窜动探出的长度,从新的固定点算起,不得超过规程规定;⑤前探梁的固定方式和位置、根数都要符合作业规程规定;⑥前探梁必须刹紧背牢。
2.2 临时支柱
支柱的材质要符合作业规程规定。支柱必须打得迎山有力,并要打在实底上。如底板为煤层或软岩时,柱腿下要加木垫,但不能重楔重座。如在碎石堆上打柱时,其柱腿下必须加木垫,其规格要符合作业规程要求,并要打牢。出矸石后柱腿活动前应先打好替柱,再回下原来的支柱。
2.3 临时护顶
1)搪梁护顶。岩石破碎有冒顶危险,可采用搪梁护顶的办法。就是先在迎头的上部打眼,利用眼孔打带钩的铁路橛子,其上放置铁梁,然后用板棚(一般用四条),将迎头第一架梁与铁梁、板棚组合一起控制顶板,板棚顶上用小杆木楔接顶背实。铁路橛子、铁梁、木板棚的规格、架设方法作业规程要做出具体规定。
2)吊环棚护顶。在两帮煤、岩坚硬时,在两帮的上部打眼,并在眼中打带钩的铁路橛子,橛子上放道木,道木上架棚头或板棚,而后用小杆木楔接顶背实。对铁路橛子、道木等的規格、材质和架设方法要符合作业规程的具体规定。采用搪梁或吊环棚护顶,要把板棚或小杆等架设的高一些,待装完矸石(煤)以后,在下面支设正规支架,然后用小杆木楔与临时支架背实刹紧即可。这样可不需要回撤临时支架。当临时支架必须回撤时,要按作业规程要求回撤。
3 长距离独头巷道掘进
以兖州煤矿济宁三号矿区为例,该煤矿设计特点是主要运输大巷都沿煤层掘进,采区顺槽掘进直接从主要运输巷开口形成运输系统,取消了岩石集中巷,实现了集约化生产。由于回采工作面的推进速度加快,从采掘接续关系上也需要长距离顺槽快速掘进来保障系统的运行。从已经开采的六采区工作面顺槽来看,经过设备优化配套,优良的辅助运输设备及锚网支护技术等一系列技术的应用,取得了良好的技术经济效果。6303胶带顺槽位于六采区中部,南起西部回风巷,北与北部边界辅助运输巷贯通,全长2360m。该顺槽设计沿3下煤层底板掘进。施工方法均采取一掘一锚网一次成巷,迎头采用MRH-S100型综掘机割煤,前期跟SGB620型刮板机运输,后期跟SJ-80(2×75kW双驱动)型胶带输送机,配备单体风动锚杆钻机打锚杆孔和安装锚杆。先从西回风巷用普掘工艺施工到西胶巷,施工溜煤眼后,继续向北施工到6303胶顺与六采辅运巷联络巷处,开口直到贯通后形成完善的辅运系统及煤流系统,然后用综掘机向北施工直到与北边界贯通。工艺流程:掘进机切割出煤→前探梁支护→铺顶网打注顶部锚杆→出煤→挂网打注帮部锚杆。在长距离独头巷道施工中遇断层需转换施工工艺或综掘机大部件更换等,都可通过880D型车从地面装车下井直到工作面,此辅助运输方式不但减轻了劳动强度、提高了工作效率,而且也大大增加了安全性。另外,将普通28kW局扇更换为2×18.5kW双电机大功率风机,为长距离通风提供支持;将Φ600mm风筒全部更换为Φ700mm风筒,减少了通风阻力。
4 煤矿掘进自动化控制关键性技术
1)以山西潞安王庄煤矿为例,针对矿井掘进技术滞后于综采的现状,王庄矿继综采自动化控制技术取得成功后,与中国矿业大学、太原煤科院、佳木斯煤机公司、约翰芬雷等科研机构联合进行课题攻关,开展综掘自动化控制技术研究,先后完成了120前配套技术和150掘锚一体化自动控制技术研究,并顺利通过技术鉴定。为进一步完善和推广应用这一新技术,今年,该矿又以掘进巷道煤岩识别、掘进机自动纠偏等技术研究为课题,在61B1风巷开展160自动化掘锚机应用研究的同时,与佳木斯煤机公司联合研发EBZ-150D自动化掘锚一体机。EBZ-150D自动化掘锚一体机的研发及制造已经全部实现国产化,具备了煤矸识别和自动纠偏等功能,还可借助井下千兆以太环网,在地面通过计算机对井下掘进机进行远程控制,为王庄煤矿井下掘进工作面的减人提效以及最终无人化作业取得了关键性技术突破。
2)EBZ-150D自动化掘锚一体机是继2008年该矿在6207工作面建成国内首个掘进自动化工作面后,又一次综掘装备技术的升级和改造。这个矿将掘进机的负载电流与煤的硬度建立关系,通过掘进机工作时负载电流的变化,并借助图像监视系统来达到煤矸的判别,并通过超声波测距技术来判断掘进机所处姿态,对掘进机进行姿态调整。从而解决了掘进机在自动截割过程中,截割头的煤矸识别以及行进过程中的自动纠偏问题,增强了对复杂地质条件的适应性,提高掘进工效、降低工人劳动强度、提高支护作业安全系数,这两个关键问题的突破也将使国内掘进机的自动控制技术产生质的飞跃。
参考文献
[1]李爱昌.煤矿掘进工作面常见冒顶事故的原因及防治措施[J].采矿技术,2003,03.
[2]张亚文.煤矿掘进中小型地质构造的识别及处理对策[J].山西焦煤科技,2010,03.
[3]魏征.煤矿掘进机液压传动常见故障及其原因[J].机电信息,2010,18.
作者简介
朱萌(1982-),男,安徽淮北市人,助理工程师,现在皖北煤电集团公司五沟煤矿从事煤矿开拓技术工作。
关键词 煤矿;掘进;生产;安全
中图分类号 TD 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)091-0071-01
1 掘进打眼前的准备
1)采用凿岩机打眼时,在打眼前必须检查风、水管是否完好、畅通,其连接头是否牢固,凿岩机零部件是否齐全,螺丝是否紧固,并注油进行试运转。如上述情况达不到完好要求,要进行处理。
2)采用煤电钻打眼时,在打眼前必须检查电缆有无破皮漏电、煤电钻外壳、后罩、风翅是否完好,开关是否灵活,并送电进行试运转,听其声音是否正常。如上述检查项目有一项不符合要求的,必须进行处理,否则不得进行打眼。
3)检查钎子是否有弯曲现象,凿岩机钎子中通孔有无堵塞。如钎子弯曲不直或中通孔堵塞不透气,应进行更换。
4)检查钎头刃角是否锋利,合金片是否缺损或脱落,钎头水孔有无堵塞,不合格的钻头、钎头应进行更换。
5)检查打眼地点的安全情况是否良好。如打眼工作面的顶、帮有活动岩石,要进行清除。支架歪扭要重新整理加固,并背好帮、顶。迎头空顶距离超过作业规程规定要进行补架棚。打眼工作必须在前探支架下进行。
2 临时支护设计要点
2.1 前探支架
架棚巷道(板棚、点柱除外)、锚喷、锚杆支护巷道都要使用前探支架。新开门处的掘进进尺够前探梁的长度时,就要使用前探支架。支设前探支架,其操作方式应符合下列规定:①放炮前应将前探支架紧固,防止打倒棚子;②前探支架的长度和材料都要符合作业规程规定;③放炮后先整理放炮打歪斜的支架,并加固接顶,敲除迎头活石;④松动前探梁的固定点,将外面一个固定点移到最前面的棚子上(锚杆上),向前窜动前探梁。其窜动探出的长度,从新的固定点算起,不得超过规程规定;⑤前探梁的固定方式和位置、根数都要符合作业规程规定;⑥前探梁必须刹紧背牢。
2.2 临时支柱
支柱的材质要符合作业规程规定。支柱必须打得迎山有力,并要打在实底上。如底板为煤层或软岩时,柱腿下要加木垫,但不能重楔重座。如在碎石堆上打柱时,其柱腿下必须加木垫,其规格要符合作业规程要求,并要打牢。出矸石后柱腿活动前应先打好替柱,再回下原来的支柱。
2.3 临时护顶
1)搪梁护顶。岩石破碎有冒顶危险,可采用搪梁护顶的办法。就是先在迎头的上部打眼,利用眼孔打带钩的铁路橛子,其上放置铁梁,然后用板棚(一般用四条),将迎头第一架梁与铁梁、板棚组合一起控制顶板,板棚顶上用小杆木楔接顶背实。铁路橛子、铁梁、木板棚的规格、架设方法作业规程要做出具体规定。
2)吊环棚护顶。在两帮煤、岩坚硬时,在两帮的上部打眼,并在眼中打带钩的铁路橛子,橛子上放道木,道木上架棚头或板棚,而后用小杆木楔接顶背实。对铁路橛子、道木等的規格、材质和架设方法要符合作业规程的具体规定。采用搪梁或吊环棚护顶,要把板棚或小杆等架设的高一些,待装完矸石(煤)以后,在下面支设正规支架,然后用小杆木楔与临时支架背实刹紧即可。这样可不需要回撤临时支架。当临时支架必须回撤时,要按作业规程要求回撤。
3 长距离独头巷道掘进
以兖州煤矿济宁三号矿区为例,该煤矿设计特点是主要运输大巷都沿煤层掘进,采区顺槽掘进直接从主要运输巷开口形成运输系统,取消了岩石集中巷,实现了集约化生产。由于回采工作面的推进速度加快,从采掘接续关系上也需要长距离顺槽快速掘进来保障系统的运行。从已经开采的六采区工作面顺槽来看,经过设备优化配套,优良的辅助运输设备及锚网支护技术等一系列技术的应用,取得了良好的技术经济效果。6303胶带顺槽位于六采区中部,南起西部回风巷,北与北部边界辅助运输巷贯通,全长2360m。该顺槽设计沿3下煤层底板掘进。施工方法均采取一掘一锚网一次成巷,迎头采用MRH-S100型综掘机割煤,前期跟SGB620型刮板机运输,后期跟SJ-80(2×75kW双驱动)型胶带输送机,配备单体风动锚杆钻机打锚杆孔和安装锚杆。先从西回风巷用普掘工艺施工到西胶巷,施工溜煤眼后,继续向北施工到6303胶顺与六采辅运巷联络巷处,开口直到贯通后形成完善的辅运系统及煤流系统,然后用综掘机向北施工直到与北边界贯通。工艺流程:掘进机切割出煤→前探梁支护→铺顶网打注顶部锚杆→出煤→挂网打注帮部锚杆。在长距离独头巷道施工中遇断层需转换施工工艺或综掘机大部件更换等,都可通过880D型车从地面装车下井直到工作面,此辅助运输方式不但减轻了劳动强度、提高了工作效率,而且也大大增加了安全性。另外,将普通28kW局扇更换为2×18.5kW双电机大功率风机,为长距离通风提供支持;将Φ600mm风筒全部更换为Φ700mm风筒,减少了通风阻力。
4 煤矿掘进自动化控制关键性技术
1)以山西潞安王庄煤矿为例,针对矿井掘进技术滞后于综采的现状,王庄矿继综采自动化控制技术取得成功后,与中国矿业大学、太原煤科院、佳木斯煤机公司、约翰芬雷等科研机构联合进行课题攻关,开展综掘自动化控制技术研究,先后完成了120前配套技术和150掘锚一体化自动控制技术研究,并顺利通过技术鉴定。为进一步完善和推广应用这一新技术,今年,该矿又以掘进巷道煤岩识别、掘进机自动纠偏等技术研究为课题,在61B1风巷开展160自动化掘锚机应用研究的同时,与佳木斯煤机公司联合研发EBZ-150D自动化掘锚一体机。EBZ-150D自动化掘锚一体机的研发及制造已经全部实现国产化,具备了煤矸识别和自动纠偏等功能,还可借助井下千兆以太环网,在地面通过计算机对井下掘进机进行远程控制,为王庄煤矿井下掘进工作面的减人提效以及最终无人化作业取得了关键性技术突破。
2)EBZ-150D自动化掘锚一体机是继2008年该矿在6207工作面建成国内首个掘进自动化工作面后,又一次综掘装备技术的升级和改造。这个矿将掘进机的负载电流与煤的硬度建立关系,通过掘进机工作时负载电流的变化,并借助图像监视系统来达到煤矸的判别,并通过超声波测距技术来判断掘进机所处姿态,对掘进机进行姿态调整。从而解决了掘进机在自动截割过程中,截割头的煤矸识别以及行进过程中的自动纠偏问题,增强了对复杂地质条件的适应性,提高掘进工效、降低工人劳动强度、提高支护作业安全系数,这两个关键问题的突破也将使国内掘进机的自动控制技术产生质的飞跃。
参考文献
[1]李爱昌.煤矿掘进工作面常见冒顶事故的原因及防治措施[J].采矿技术,2003,03.
[2]张亚文.煤矿掘进中小型地质构造的识别及处理对策[J].山西焦煤科技,2010,03.
[3]魏征.煤矿掘进机液压传动常见故障及其原因[J].机电信息,2010,18.
作者简介
朱萌(1982-),男,安徽淮北市人,助理工程师,现在皖北煤电集团公司五沟煤矿从事煤矿开拓技术工作。