成云峰
摘要:隨著我國煤礦企業(yè)的發(fā)展,煤礦企業(yè)的掘進(jìn)技術(shù)、工藝以及裝備等對于企業(yè)的煤礦生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益與安全有著重要的影響作用,機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)已經(jīng)成為了我國煤礦企業(yè)進(jìn)行安全高效生產(chǎn)活動的主要技術(shù)保障。本文主要對機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)的工作方式以及裝備等進(jìn)行了分析,并對相關(guān)的系統(tǒng)配備方案進(jìn)行了介紹。
關(guān)鍵詞:煤礦企業(yè)?機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù);工藝;裝備
在我國的煤礦企業(yè)當(dāng)中,機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)的裝備以及工藝等對于煤礦資源的出產(chǎn)量和效率等有著重要的影響作用,其對于煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也起到了決定性的作用。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,使得傳統(tǒng)的挖掘技術(shù)已經(jīng)無法跟上煤礦企業(yè)的發(fā)展步伐,挖掘設(shè)備的陳舊、老化也使得煤礦企業(yè)的工作質(zhì)量受到影響,因此就需要對煤礦企業(yè)的掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),只有加強(qiáng)機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù),才能將相關(guān)煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提高。
1.煤礦機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)的工作方式
1.1煤礦機(jī)械化掘進(jìn)方式
煤礦機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)主要有三種工作方式,第一種為懸臂式掘進(jìn)機(jī)和單體錨桿鉆機(jī)進(jìn)行結(jié)合,完成煤礦的挖掘工作;第二種是通過連續(xù)采煤機(jī)和錨桿鉆車進(jìn)行結(jié)合,并完成煤礦的挖掘工作;而第三種就是運(yùn)用挖掘一體化機(jī)組進(jìn)行挖掘工作。
1.2懸臂式掘進(jìn)機(jī)
將懸臂式掘進(jìn)機(jī)和單體錨桿鉆機(jī)進(jìn)行結(jié)合運(yùn)用,能夠較好的適應(yīng)煤層的存在條件。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的液壓傳動結(jié)構(gòu)較為簡單,也能夠簡便的對其進(jìn)行造作;相關(guān)的電氣系統(tǒng)能夠通過PLC系統(tǒng)對其進(jìn)行控制,同時還能夠進(jìn)行自動化監(jiān)測工作,有效地進(jìn)行故障診斷;懸臂式掘進(jìn)機(jī)的機(jī)型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能較好,能夠?qū)ζ溥M(jìn)行模塊化的設(shè)計工作;不僅如此,懸臂式掘進(jìn)機(jī)還能夠及時地進(jìn)行檢修工作,對于煤礦企業(yè)的工作有著明顯的促進(jìn)作用。
1.3連續(xù)采煤機(jī)
連續(xù)采煤機(jī)能夠幫助煤礦企業(yè)實現(xiàn)多巷道的快速掘進(jìn)工作,盡管在同一臺設(shè)備上不能同時對其進(jìn)行掘進(jìn)與支護(hù)工作,但由于連續(xù)采煤機(jī)能夠進(jìn)行多巷道掘進(jìn)工作,因此就可以利用這一條件,實現(xiàn)掘錨平行操作。連續(xù)采煤機(jī)需要先進(jìn)入相關(guān)的掘進(jìn)巷道內(nèi),然后等其工作一段時間之后,通過聯(lián)絡(luò)巷的幫助,退到其他巷道里面,然后錨桿鉆車就能夠進(jìn)入到掘進(jìn)巷道之中,對其進(jìn)行支護(hù)工作;通過循環(huán)交替工作,就能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)采煤的作業(yè)。然而,由于連續(xù)采煤機(jī)不能進(jìn)行單巷道掘進(jìn)工作,其只能進(jìn)行雙巷道掘進(jìn)工作,因此連續(xù)采煤機(jī)對于巷道的空間距離要求較大,對于煤礦的地質(zhì)條件的要求也較高,在煤礦掘進(jìn)工作中有一定的限制。
1.4挖掘一體化機(jī)組
挖掘一體化機(jī)組是由掘進(jìn)機(jī)和錨桿機(jī)組成的,其工作速度快、安全可靠,效率也較高,同時還能夠在一臺設(shè)備上完成掘進(jìn)與支護(hù)的工作,因此很適合煤礦企業(yè)的快速掘進(jìn)工作。S220型掘進(jìn)機(jī)所配置的錨桿機(jī),同我國的機(jī)載錨桿鉆機(jī),兩者在設(shè)計上是差不多的,都是先有了煤礦掘進(jìn)及,然后才出現(xiàn)了錨桿鉆機(jī)。然而,盡管掘進(jìn)機(jī)在實際使用中的效果很好,但是所配套的錨桿機(jī)卻不能有效的發(fā)揮作用,因此也就導(dǎo)致挖掘一體化機(jī)組不能在煤礦掘進(jìn)工作中有效地發(fā)揮自身的作用。
2.煤礦破巖技術(shù)
2.1人工鉆爆法
在煤礦企業(yè)的挖掘工作當(dāng)中,最常使用的破巖技術(shù)就是人工鉆爆法,其主要的工作流程為:首先先用風(fēng)錘進(jìn)行人工鉆鑿,使煤礦的巖壁上出現(xiàn)炮眼,然后用事先準(zhǔn)備的炸彈對其進(jìn)行爆破工作,使巖石墜落。人工爆破法的工作流程雖然簡單,但是需要使用爆破性物品,因此具有一定程度上的危險。只要對其進(jìn)行正確的利用,就能夠?qū)ζ涞陌踩赃M(jìn)行保證,并且還能夠提高煤礦企業(yè)進(jìn)行掘進(jìn)工作的效率。
2.2全液壓鉆車鉆爆法
和人工鉆爆相比,全液壓鉆車鉆爆法能夠更快的進(jìn)行爆破工作。全液壓鉆車能夠在深孔中實現(xiàn)爆破工作,大大提高了爆破效率以及循環(huán)進(jìn)度。全液壓鉆車能夠穿透硬度較大的巖石,因此能夠?qū)⑹┕r間縮短,將煤礦企業(yè)的施工成本節(jié)約下來,并且還能夠提高爆破工作的效率。全液壓鉆車的鉆眼有著十分高的質(zhì)量保證,其使用壽命很長,因此在實際的爆破過程中不需要擔(dān)心損害相關(guān)的爆破工具;同時全液壓鉆車屬于自動化設(shè)備,因此在實際的工作中,只需要兩個工作人員就可以對其完成控制工作,保證工作人員的有效利用。隨著全液壓鉆車鉆爆法的成熟,其在煤礦掘進(jìn)工作以及爆破工作中也得到了更加廣泛的應(yīng)用。
2.3縱軸懸臂破巖
與鉆爆方法相比,縱軸懸臂破巖的工作強(qiáng)度較低,對巖層造成的擾動較小,巷道也更規(guī)整,因此也就能夠更好地進(jìn)行支護(hù)工作。縱軸懸臂破巖法能夠更好地將單進(jìn)水平進(jìn)行提高,但是其在工作過程中造成的粉塵濃度較高,除塵風(fēng)機(jī)以及噴霧機(jī)等不能達(dá)到工作環(huán)境的要求;同時破巖的工作效率較低,對于截齒的消耗也較大,甚至還會造成主軸斷裂,對煤礦安全造成威脅。
2.4全斷面掘進(jìn)
在西方國家,全斷面掘進(jìn)機(jī)是發(fā)展的最成熟的掘進(jìn)設(shè)備,其將破巖、支護(hù)以及裝運(yùn)等進(jìn)行了有效結(jié)合,屬于自動化操作程度較高的機(jī)械裝備。全斷面掘進(jìn)機(jī)通常都是在隧道中進(jìn)行運(yùn)用的,偶爾也在煤礦爆破工作中進(jìn)行運(yùn)用。全斷面掘進(jìn)和傳統(tǒng)的爆破方法相比,工作速度更快,工作效率更高,并且也更加安全可靠,其對于圍巖所造成的影響更小。然而,由于其長度較大,轉(zhuǎn)彎不便,因此就會延長設(shè)備的拆除時間;同時,全斷面掘進(jìn)機(jī)在進(jìn)行爆破工作的時候,在堅硬的巖石中發(fā)生設(shè)備故障的可能性更高,因此就會導(dǎo)致其工作效率的降低。
3.煤礦儲備裝運(yùn)的配套方案
3.1傳統(tǒng)的煤礦儲備裝運(yùn)工作所采取的一般都是鋼絲繩牽引的方法,而這類方法的工作效率較低,儲備裝運(yùn)時間周期較長,并且安全可靠性也較低。因此相關(guān)的煤礦企業(yè)要能夠?qū)溲b運(yùn)的工藝進(jìn)行提高,使其能夠?qū)崿F(xiàn)爆破、儲備、裝運(yùn)上的配合。
3.2煤礦企業(yè)要能夠使用全液壓鉆車進(jìn)行鉆眼工作,使用人工爆破法進(jìn)行爆破工作,使用裝巖機(jī)進(jìn)行裝巖工作,然后使用礦車進(jìn)行外運(yùn)工作。雖然這類方法的機(jī)械化裝載程度與普通的裝巖機(jī)相比,要略勝一籌,但是其只能在巖石爆破結(jié)束之后進(jìn)行下一步的操作,受到礦車供給的限制,因此也就無法有效提高單進(jìn)的效率。
3.3煤礦企業(yè)要能夠使用全液壓鉆車進(jìn)行鉆眼工作,使用人工爆破法進(jìn)行爆破工作,使用裝巖機(jī)進(jìn)行裝巖工作,然后在此基礎(chǔ)上使用梭車來儲存矸,并且運(yùn)用皮帶進(jìn)行裝載工作,最后再用礦車進(jìn)行外運(yùn)工作。這類方法同上一類方法相比,能夠更加快速的實現(xiàn)裝載、儲存與運(yùn)送的工作循環(huán),并且對于下一道工作流程不會造成影響;但是其所需要的設(shè)備占用較大,對相關(guān)的管理工作也有較高的要求。
3.4以上兩種通過全液壓鉆車的爆破方法都是通過裝巖機(jī)進(jìn)行裝巖工作的,如果使用側(cè)卸車進(jìn)行裝巖工作的話,能夠更加靈活的進(jìn)行裝巖活動。同時,還具有儲運(yùn)能力強(qiáng)的特點,對于后續(xù)的裝巖工作不會造成影響。
3.5不僅如此,相關(guān)的煤炭企業(yè)還要能夠充分運(yùn)用好內(nèi)置一運(yùn)、二運(yùn)等裝置,使其能夠和縱軸懸臂裝置進(jìn)行有效配合??v軸懸臂掘進(jìn)機(jī)配合這類裝置的話,能夠?qū)⒈扑俣忍岣?,并且還能夠?qū)⒀b載與儲運(yùn)系統(tǒng)與爆破速度進(jìn)行匹配,為其提供一定的緩沖,保證其能夠直接進(jìn)入接下來的工作循環(huán)當(dāng)中。
3.6裝載、儲備與運(yùn)輸過程是否合理,對于矸的運(yùn)送效率有著最直接的影響效果,同時對于掘進(jìn)裝置的單進(jìn)水平也有著明顯的影響作用。不管是鑿巖鉆爆法還是縱軸懸臂掘進(jìn),都不能夠使用巷道對其進(jìn)行儲存工作,因此,對于煤礦機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)而言,巖石的儲存與緩沖是最重要的,儲存能力的大小對于機(jī)械的開機(jī)率的影響是最大的,對其能否有效發(fā)揮自身的作用有著重要的影響。
4.結(jié)語
機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)對于煤礦企業(yè)的采掘工作有著重要的影響作用,煤礦企業(yè)在發(fā)展過程當(dāng)中,不可避免的要對機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行改革工作??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展與引進(jìn),使得機(jī)械自動化技術(shù)得到了進(jìn)一步的運(yùn)用,在煤礦企業(yè)的日常工作當(dāng)中也得到了廣泛的運(yùn)用,煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也因此得到了有效的提高。為此,相關(guān)的煤礦企業(yè)要能夠跟上時代發(fā)展的潮流,對煤礦機(jī)械化挖掘技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),使其能夠被更廣泛地運(yùn)用,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,最終促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。
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