煤矿硬岩巷道快速掘进技术研究

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煤矿巷道快速掘进技术及快速掘进装备发展现状研究

煤矿巷道快速掘进技术及快速掘进装备发展现状研究

187中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.08 (下)现阶段,我国的煤炭开采技术主要以井工开采为主,随着我国煤矿开采装备科技程度的发展,煤矿开采的效率与质量也在大幅度提升。

但我国煤巷掘进技术水平相对较低,且煤矿巷道的快速掘进设备相对滞后,导致国内煤炭企业存在煤矿采掘比例适失调,掘进速度较低的情况,导致矿井开采的时间周期大大增加,矿井开采的经济成本增高。

因此,完善煤巷快速掘进技术与装备已成为目前国内重要的研究课题。

1 煤巷快速掘进技术现状目前,国内井工煤矿企业的快速掘进技术主要分为三种工艺。

(1)悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线。

目前,我国煤矿普遍采用该掘进工艺,适用于单巷掘进,适应范围广。

煤矿巷道快速掘进技术及快速掘进装备发展现状研究刘亚志,毛文勤,张帆,陈伟(陕西延长石油集团横山魏墙煤业有限公司,陕西 榆林 719100)摘要:随着我国煤矿开采技术水平的提升,煤矿开采效率有了较大进步。

但由于煤矿巷道的快速掘进技术与快速掘进装备发展缓慢,导致大部分煤炭企业采掘失调、煤巷掘进速度低等问题日趋严重。

本文对煤矿巷道快速掘进技术中常见的机械化掘进工艺发展现状进行介绍,对三种掘进技术存在的问题进行了详细分析,指出了今后快进掘进技术与装备的发展趋势,重点介绍了掘锚机、悬臂式掘进机、悬臂式掘进机+超前支护三种快速掘进系统,智能化掘进机关键技术,以及国内外智能化掘进机发展现状。

关键词:快速掘进,掘锚机组,掘锚平行,智能化中图分类号:TD263.56 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)08(下)-0187-02(2)连续采煤机与锚杆钻车配套作业线。

该掘进工艺主要应用在矩形断面煤巷的双巷或是多巷,也广泛应用在边角煤开采以煤柱回收中,是现阶段矿井高效产出的主要掘进设备。

该掘进工艺在神东矿区中得到了广泛引用,同时还取得了最高月进尺3273米的成绩。

济三煤矿岩巷快速掘进技术研究与应用

济三煤矿岩巷快速掘进技术研究与应用
4 西部 辅运巷 大 断面机械化 高 效掘进 的 实践 4 1 巷 道 的基 本技 术特征 和基本 施 工方 案 .
p p d frrc e dn l :c lp ea c o u p r a dted e oe bat gtc n lg oraietefl C S e t no ag e t n ra wa o r pe o o k h a igf lf emut l n h rs p ot n h e p h l lsi e h oo yt e l h l r Ss ci f resci d y u a i n z u o o l o o
a o ,eni aew e o eup tg a a ioe n o p vt atot o t e o n,ri e ca d l doa g hg tc,n poi r d y tthogti reh q i f e re e R k aedvgp dn ee h e t t c r i n cs r ao w lyomo e u y pj D p c L n n c l h c i n s e ir s
2 大断 面岩 巷 的全断 面一次 中深孑 控 制爆破 技术 L
济三矿 区随着开采 深度 的加 大 , 通过 结合 掘进 工 艺的实施和理论 , 大断面岩巷 的全 断面一 次掘进 的 在 基础上 , 出采用全断面的多重复合锚喷支 护技术 。 提 工作面放炮后 , 即喷混凝 土层 , 速封 闭 围岩 , 立 快 防止潮解风化 。初 喷后 即全 断面打 眼安装 锚杆 , 为 作 临时 的一次支护 , 然后 进行 复喷支护 达到设计 喷厚 的 5%, 0 以适应初期 的剧烈变形期。经 过一定 时间, 进 再 行二次锚 喷支护 , 眼安装 锚 杆压 网、 打 喷浆 到设 计 喷 厚, 形成永久支护 。这种 支护结 构的外层 锚杆 和金 属 网不仅加 固和保 护 围岩 , 而且将 喷层 、 属 网、 金 围岩 锚 合在一起 , 改变了喷射 混凝土抗拉强度低 的弊端 , 成 形 韧性较大的表面保 护层 。全断面的多重复合支护技 术 能及时给爆破后 的 围岩 以封闭和支 撑 , 使永久 支护 结 构免遭 围岩剧烈变形 的破坏 。

煤巷快速掘进综合技术

煤巷快速掘进综合技术

设备配套与维护
设备配套与维护是保障煤巷快速掘进顺利进行 的重要保障措施,通过合理选择设备、加强设 备维护保养,提高设备运行效率和可靠性。
根据煤巷快速掘进的需求,选择合适的掘进设 备、运输设备、通风除尘设备等。
加强设备维护保养,定期检查设备运行状况, 及时发现和解决设备故障问题,确保设备的正 常运行。
案例三:复杂地质条件下煤巷快速掘进实践
总结词
应对挑战、适应性强
详细描述
在复杂地质条件下,煤巷快速掘进技术需具备应对各种地质挑战的能力。通过采用先进的探测技术和 适应性强的掘进设备,确保了掘进工程的顺利进行,同时也提高了生产效率。
05
煤巷快速掘进技术的发展趋势 与展望
技术创新与研发方向
高效破岩技术
特点
该技术具有高效率、低成本、安 全可靠等特点,能够显著提高煤 矿生产效率和经济效益。
技术发展历程
传统技术阶段
早期煤巷快速掘进主要依靠人工 挖掘和简单的机械装备,速度慢 、效率低。
综合机械化掘进阶

随着科技的发展,多种机械设备 和技术的综合运用逐渐成为主流 ,如掘进机、装载机、运输机等 。
智能化掘进阶段
04
煤巷快速掘进技术案例分析
案例一:某矿区煤巷快速掘进项目
总结词
技术优化、效率提升
详细描述
某矿区通过引进先进的煤巷快速掘进技术和设备,优化了掘进工艺,提高了生 产效率。同时,加强了安全管理,确保了工程的安全和质量。
案例二:高瓦斯矿井煤巷快速掘进技术应用
总结词
安全保障、技术创新
详细描述
在高瓦斯矿井中,煤巷快速掘进技术的应用需特别关注安全问题。通过采用新型的瓦斯抽放和监控技术,确保了 掘进过程中的安全,同时也实现了掘进效率的提高。

煤巷快速掘进综合技术研究

煤巷快速掘进综合技术研究
两巷 的 掘 进 速 度 。掘 进 速 度 的 快 慢 直 接 影
引绞车 必 须 定期 向迎 头 方 向铺设 和 移 动 ; 并
2 . 5 合 理配 备人 员 、 保证 人 员 出勤 率 在快 速掘 进过程 中, 虽 然 机 械 化 程 度 很高 , 但 是 没 有人 的 依 托 , 依 然 达 不 到 理 想
工 业 技 术
S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y I n n o v a t i o n H e r : a l d
煤 巷 快 速掘 进 综 合技 术 研 究
梁孟浪 ( 冀 中能源股份有限公司邢东矿 河北邢台
0 5 4 0 0 0 )

大的 是人 员的作 业 效率 , 如 果 出 现 人 员不 足 1 . 1 选 择 适 合 巷 道 断 面 的 优 良性 能 的掘 进 常 掘 进 支 护 施 工 , 其 他 辅 助 施 工必 须 在 此 或 人 员安 排 不 合 理 , 将 会 是 掘 进 施 工 中 的
前 提 下 进行 工作 , 因此 , 安 排 较 为 合 理 的 辅 在 机械 化水平 的大 背景下, 机 掘 速 度 助 施 工作 业 时 间显得 尤 为 重要 。 切割 出 煤 过
在 目前 国内 外 煤 炭 企 业 快 速 发 展 的 大 求 , 并且 不 能 出故 障 , 进 而 达 到 最优 出煤 效 紊 的协作 作 业 。 形势驱 使下, 如 何 能 保 证 煤 炭 产 量 的稳 定 果 ; 之后 , 巷 道支 护 过 程 中, 必须保 证供 风 、 2 . 4 合 理 的分 配 人 员 及其工作 量 增长, 实 现 大 型 煤 炭 企 业 的 高 采 出率 , 首 先 供 水 以 及支 护 材 料 紧跟 巷 道迎 头 , 使 得 支护 在 掘 进 过 程 中, 合 理 的分 配 人 员及其 工 必须保 证有可 靠的、 可 供 衔 接 的 回 采 工 作 及 时 到位 , 在 支护 中, 尽 量 采 用机 载 锚 杆 钻 作量不 仅能 提 高 作业 效 率 , 而 且 还 能 工人 的 面, 其 次 就 是 要 有 可 靠 完 善 的 综 合 机 械 化 机 进 行 打 眼 , 以 确 保 最 短 的 支 护 时 间, 打 眼 劳 动 强 度 达 到 最 低 , 因此 必 须 做 好 提 前 估 采煤技术。 而 就 目前 而 言 , 综 合 机 械 化 采 煤 时 要 使 用合 理 的钻 头 , 达到 “ 三径”( 钻 头 直 算 工作 量 , 将 人 员集 中合 理 安 排 , 确 定 每 人 技 术 已 经基 本 趋 于 成 熟 , 对 于 提 高 煤 炭 产 径 、 锚 杆 直径 、 树脂药卷) 匹配 , 保 证 支 护 效 的工作 量 , 不 能 出现 人 员工作 量不 均 衡 的 现 量没 有什 么直 接 影 响, 而 目前 最 大 的 制约 因 果 ; 支 护 材 料 必 须 每 天 往 迎 头 方 向移 动 运 象 , 因为Байду номын сангаас这 样 容 易 使 工 人心 里 不平 衡 , 造 成 素就是 煤巷掘 进速度, 也 就 是 回采 工 作 面 输 , 确 保 工人 用料 方 便 , 这 就 要 求 轨 道 和 牵 功 效 不 高 。

我国煤矿巷道快速掘进技术与装备发展研究

我国煤矿巷道快速掘进技术与装备发展研究

我国煤矿巷道快速掘进技术与装备发展研究我国绝大部分煤矿采用地下开采方式,随着我国对煤炭资源的快速消费,我国煤矿产能越来越大,综采工艺发展成熟,综掘工艺却相对落后,多数矿井存在采掘失调问题。

尤其近年煤炭价格的下跌,采掘失调问题日益突出,由于巷道掘进效率低,煤矿开采建设周期长、时间成本高,煤矿巷道快速掘进技术的研发对于提升煤矿竞争力具有至关重要作用。

标签:煤矿;巷道;掘进;装备1引言我国是煤炭大国,煤炭的开采主要是以井下开采为主,特别是进入21世纪以后,随着科学技术的飞速发展和进步,我国的煤矿开采技术和设备都得到了空前的提升,自然煤矿的开采效率也得到了相应的提高。

但是,我国煤矿巷道快速掘进技术与设备发展相对比较滞后,导致了煤炭企业各个领域发展不平衡,造成煤矿开采比例失调。

近些年来,能源的结构模式和增长方式都发生变化,这造成了煤炭严重产能过剩、开采煤炭比例失调、煤矿巷道掘进速度低下、煤矿开采周期长、难度大、成本太高以及设备陈旧等诸多问题。

为了解决这些问题、优化产能结构,为了提高煤矿的开采速度、降低生产成本以及实现煤矿安全高效的运行,当务之急是要提高煤矿巷道快速掘进技术,以及创新、优化设备。

2煤矿巷道快速掘进技术现状进入21世纪以后,我国的煤矿掘进技术得到了快速的发展,锚杆支护技术也得到了一定的普及,煤矿巷道开采技术主要有三个要素:人工、爆破以及掘进,这三要素组合起来形成了以掘进机为主的3种不同的掘进工艺。

第一,悬臂式掘进机与锚杆钻机搭配工作;第二,连续开采机与锚杆钻车搭配工作;第三,众多掘锚机一同工作实现掘锚一体化、自动化。

其中,应用最多的是第一种掘进工艺,其在配合作业中有着极强的适应性,但是其掘进速度相对较慢。

第二种掘进工艺主要应用在我国神东、榆林一带的矿井,其在作业中对煤矿地质条件有较高要求,在施工时需要交换顺序。

第三种掘进工艺的特点是可以实现掘锚同步作业。

实现掘锚作业的一体化,只要作业条件具备,就能够极大的加快掘锚速度。

巷道快速掘进技术的研究与应用

巷道快速掘进技术的研究与应用
( m m )
不少于30 m 0 m ,点柱必须背牢背实。
( )用o 1 5 m 3 3 . m 的钢丝绳将工字钢与尾轮砸绕 ,
并用5 个绳 卡 将 钢 丝绳 固定 ,将螺 母 上 紧 。
( )在尾轮 上打一根压 柱与项 板呈锐 角,防止 4 尾轮起伏。 C 中深孔光面爆破技术 ) 炮 孔布 置 和 炮 孔 问距 : ( )掏槽孔 的布置 与设计 。采用 中深 孔爆破 技 1
下 ”大量崩碎岩石 ,刷 大断面 的主要炮孔 ,其布置 原 则应能充分利用 掏槽孔所创造 的 自由面和 自由空间 ,
最 大限度 地、最高效率地爆破 岩石 , 以接近 临界抵 抗 和 临界间距布 置孔位和 孔 向, 以最 高密度装 药使崩 下
的岩块大 小便 于装岩 ,靠近周 边孔 的一圈辅助孔还 应 等于周边光爆的抵抗线 。 根据研究试验和国内外有关经验数据 ,在各种孔径 和岩石条件下,辅助孔的各参数可按下列各式计算: 临界抵抗:W z= = ( m m )
硐 室 采 用 1mU 钢 支 护 ,净 宽4 2 ,净 高3 0 。 2 。型 .m .m 2 巷 道 机 轨 合 一 的 设 计 。根 据 巷 道 的 断 面 、铺 . 设 设 备 的尺 寸 和 用 途 , 设计 机 轨合 一 。胶 带运 输 机 、
增 加了劳动强度 ,制约 了掘进单进 。另外 ,工作面地 质 条件 极为复杂 ,巷道多起伏 、变 向,若采用 小绞车
二 、影响巷道 快速 掘进 的原 因分 析
1 .轨道运 输系 统落后 。 由于 工作面掘 进期 间,
运 输 路 线 尚未 形 成 ,掘 进 材 料 、设 备 需要 人 工运 输 ,
定好胶带 、刮板 输送机铺 设位 置后,合理选 择无极绳 绞 车安装位置 ( 图1 如 )。例如米村矿2 0 5 工作 面 60 l 上付 巷无极绳 绞车硐 室设计, 皮带机 头对面沿巷 道 在 中心线做无极绳 绞车硐 室,在 无极绳 绞车硐 室与上 车 场之 间埋6 时管子 ,使其构成通 风系统 ,无极绳绞 车

煤矿施工中快速掘进技术的探讨

煤矿施工中快速掘进技术的探讨
工 灌 科 学
科0 1 2 第2 0 期锺 1 年
煤矿施工 中快 速掘进 技术 的探讨
羊 华
( 江西丰龙 矿业有限责任公司 ,江西丰城 3 1 3 ) 311
摘 要 介绍煤矿地 质条件和掘进技术 管理存在 的问题 。在深入分析 问题 产生原因 的基 础上 ,对掘进工 艺进行优化改进 ,并制订新 的施 工组
21技术管理 中存在的 问题 . 首先 ,从优化掘进工艺,掌握分析掘进作业方式 的现状人手 ,在对 煤矿掘进工作面循环工序调查 和有关工序进行测试的基础上,分析煤矿 在日 常掘进中技术 管理 中的问题和不足 :1 迎头没有风压 、水压表 ; ) 2 安装风、水管 时间长 ,效果差 ,易堵 塞 , 响凿岩机 、锚杆机正常 ) 影 使用 ;3 迎头风 、水管路较乱 ,耙斗装岩机作业环境差 ,效率低 ,装 ) 岩持续时间长 ,安全隐患大 ;4 锚杆外露较长 ,角度不规范 ,锚杆预 ) 紧力个别达不 到标准 ;5 装药放炮 时间长 ,没有实行全断面一次性爆 ) 破, 光面爆破效果差 ;6 循环进尺低 , ) 工作效率低 , 影响单进水平。 22分 析主要矛盾缩短循环 时间 . 巷道掘进 的主要矛盾分布于打眼 、通风、支护 、装岩运输等施工过 程。由于掘进方式和围岩赋存条件的不同,掘进循环作业的主要矛盾不尽 相同。在综合机械化煤巷掘进施工中,掘进循环中的主要矛盾集中在巷道 支护上;炮掘工作面为迎头装货; 岩巷掘进主要矛盾表现为钻眼爆破 ; 随 着开采深度的增加 ,深部软岩支护是影响快速掘进的主要矛盾 。可见 , 随 着围岩硬度和运输方式的不 同,循环作业的主要矛盾在打眼和装岩运输两 道工序上。通过提高技术装备水平、改进支护工艺等措施以缩短爆破、支 护和出货运输时间。具体措施有 :1 采用风煤钻代替煤 电 ) 钻进行打眼爆 破,推广新型气扳机和锚杆钻机的使用 , 淘汰落后设备;2 积极研究探 ) 索以 锚索支护为主导作用的支护方式,同时增加帮锚索,改善巷道的支护 状况,减少成巷后再维修的工作量 ,降低巷道返修率 , 保证支护工序的 顺 利进行, 缩短正规循环时间 , 进一步提高工作效率。 23 搞好现场施 工组织 . 掘进施工现场施工特点是作业人员多 , 工工序多 , 施 作业空间和时 间有限 , 必须做到合理组织,精细施工 ,要充分利用作业时间,合理安 排施工工序 ,是提高掘进速度最有效的途径。为减少互相影响,以掘进 落煤 ( ) 矸 和顶板支护为主要施工工序 ,其他工序均在该 时间段交叉平 行作业 ,重点做好 以下几方面工作 :1 解决好上下班交接 , ) 确保实行 正规循环 ,通过正规循环作业 能够使 作业 人员在工作 中明确各 自的作

井下岩巷快速掘进施工技术优化研究

井下岩巷快速掘进施工技术优化研究
矸 石 能够 高 效输 入 梭 车 当 中 ,进 而 由梭 车将 矸 石运 送 至 矿 车 当
程 当中, 存在 大量 的因素可能导致施工技 术的经济指标无法有 效实现,施工 水平 总体 质量也无法得到有效的发挥 。在这一过 程 当中,最关键的 因素可 以分为 以下几个方面 :( 1 )该煤矿生
中 ,掘 进 断 面 总 面 积 为 1 2 . 3 8 m ,直 强 半 圆 拱 断 面 总 面 积 参 数
底板 出水质量 问题 ,采取 引入气动隔膜泵装置进行排 水处理 , 将煤矿施工现场巷道掘进过程当中迎头面积水抽取至后续临时
水储存反应装置 当中, 进 而 在大 功 率 排水 泵 反 应 装 置 的运 行 过 程 当 中将 储 存 水 仓 内 的水 体 输 送 至 大巷 内 , 从 而 极 为 直 接 与 有 效 的缓 解 了该 施 工 作 业 过 程 当 中下 山巷 道 掘 进 迎 头 积 水 问题 ; 其 次, 煤 矿 施 工 现 场 巷 道掘 进 施 工 过 程 当 中可 应 用 激 光 指 向 仪 装 置 针 对 该 作 业 巷 道 进 行 中腰 线 控 制 处 理 ,以此 种 方 式 确 保 中
参考与帮助。
【 关键 词 】巷 道 ;快 速 掘 进 ;技 术 ;优化


某 煤 矿 掘 进 巷 道 施 工基 本 情 况分 析
首先 , 考 虑 到 该 煤 矿 施 工现 场在 巷道 掘 进 过 程 当 中频 频 产 生 顶
l 、掘进巷道基 本参数特征分析 :该煤 矿地质条件 为泥岩 结合碳质泥岩 结构 形式 , 巷 道施工掘进 极易 出现 离层 问题 。 下 轨道 下 山总工程 量设 定为 1 4 0 0 m,下山倾角 角度 为 l 0 ” ,其
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煤矿硬岩巷道快速掘进技术研究
煤矿硬岩巷道是指在煤矿开采中,因为地质条件复杂,煤层下覆盖厚、地表水压力大等因素所形成的困难较大的巷道。

煤矿巷道的快速掘进技术一直是煤矿开采中的关键技术之一,对于提高煤矿生产效率和保障生产安全具有重要意义。

本文将探讨煤矿硬岩巷道快速掘进技术的研究现状和发展趋势。

一、研究现状
目前,煤矿巷道的掘进技术主要分为机械掘进和爆破掘进两种方式。

机械掘进主要依靠掘进机、钻探机等设备来进行巷道的掘进工作,优点是工作效率高、尤其适用于硬岩地层;而爆破掘进则是通过爆破技术来破碎岩石,然后进行清理和支护以形成巷道。

两种方式都有各自的优缺点,因此在实际的煤矿生产中,常常需要结合使用。

机械掘进技术中,隧道掘进机是主要的设备之一。

目前市场上主要使用的隧道掘进机有盾构机和硬岩掘进机。

盾构机主要用于软土层和软岩层的掘进,对于硬岩地层掘进的能力相对较弱,因此并不适用于煤矿巷道的掘进。

硬岩掘进机是专门用于煤矿巷道掘进的设备,具有较强的适应性和掘进能力,然而其体积较大、重量较重、操作要求较高等缺点也制约了其在实际生产中的应用。

爆破掘进技术也是煤矿巷道掘进中不可或缺的一部分。

爆破技术可以在短时间内破碎大量的岩石,有效提高了巷道的掘进速度。

爆破技术也存在着噪音大、振动强、环境污染等问题,而且对爆破人员的技术要求较高,增加了操作难度。

目前煤矿硬岩巷道掘进技术在机械掘进和爆破掘进方面都取得了一定的成果,但依然存在着效率低、成本高、安全风险大等问题,需要进一步的技术研究和改进。

二、发展趋势
针对目前煤矿硬岩巷道掘进技术存在的问题,未来的研究方向主要包括以下几个方面:
1. 机械掘进技术的改进
机械掘进是未来硬岩巷道掘进的主要方向之一。

随着科技的进步,隧道掘进机的性能将得到进一步的提高,包括功率增加、掘进速度加快、适应性更广等方面。

隧道掘进机的智能化程度也将得到提升,可以通过传感器和控制系统实现自动化操作,减少人力消耗和提高安全性。

2. 爆破技术的环保改进
爆破技术在煤矿巷道掘进中起着至关重要的作用,未来的发展方向主要集中在环保方面。

通过研究新型爆破药剂、爆破参数的优化设计等手段,减小爆破对周围环境的影响,减少噪音和振动,降低环境污染,提高爆破作业的安全性。

3. 新型掘进技术的研究
除了传统的机械掘进和爆破掘进技术外,未来还可以考虑引入新型的掘进技术,比如喷射掘进技术、水力掘进技术等。

这些新技术在其他领域已经得到广泛应用,通过改进和创新,可以应用于煤矿硬岩巷道的掘进工作,为煤矿巷道的快速掘进提供新的思路和方法。

煤矿硬岩巷道的快速掘进技术研究仍然处于不断探索和发展的阶段。

通过对现有技术的改进和创新,以及对新型技术的引入和研究,相信未来一定可以找到更加高效、安全和环保的煤矿巷道掘进技术,为煤矿生产提供更好的技术支持。

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