煤矿快速掘进技术与装备[1]

1、煤矿快速掘进技术与装备煤矿快速掘进技术与装备目目 录录一、概述一、概述二、掘进机超前支护快掘系统二、掘进机超前支护快掘系统三、双锚掘进机快掘系统三、双锚掘进机快掘系统四、高集成度快掘系统四、高集成度快掘系统五、五、“三位一体三位一体”高适应性快掘系统高适应性快掘系统六、快掘系统的发展方向六、快掘系统的发展方向 随着我国煤炭产业的结构性调整，百万千万吨矿井越随着我国煤炭产业的结构性调整，百万千万吨矿井越来越多，规模不断的扩大，采煤的速度越来越快，但掘进速来越多，规模不断的扩大，采煤的速度越来越快，但掘进速度却没有明显提高。采、掘失衡已经成为制约我国煤矿高产度却没有明显提高。采、掘失衡已经成为制约

2、我国煤矿高产高效的主要因素。高效的主要因素。 据不完全统计，掘进效率低的主要矛盾在于掘、锚不据不完全统计，掘进效率低的主要矛盾在于掘、锚不平衡，割煤时间占平衡，割煤时间占17%34%，锚护时间占，锚护时间占50%67%，掘进，掘进速度相对较快，而锚护作业占用了过多的时间。速度相对较快，而锚护作业占用了过多的时间。 因此，发展掘、锚平行作业装备及工艺，提高锚护作因此，发展掘、锚平行作业装备及工艺，提高锚护作业效率，是解决问题的关键所在。业效率，是解决问题的关键所在。概概 述述 我国煤炭赋存条件千差万别，很难研制出一套适应各我国煤炭赋存条件千差万别，很难研制出一套适应各种条件的快速掘进技术与装备。

3、因此，在种条件的快速掘进技术与装备。因此，在“掘、支平行作业掘、支平行作业”理念的指导下，因地制宜的设计适应某种地质条件的快掘系理念的指导下，因地制宜的设计适应某种地质条件的快掘系统是必由之路。统是必由之路。 在我国，以中国煤炭科工集团太原研究院为主的科研在我国，以中国煤炭科工集团太原研究院为主的科研院所和装备制造企业在快速掘进系统方面投入了大量的人力、院所和装备制造企业在快速掘进系统方面投入了大量的人力、物力、财力，部分快掘装备已经在神东、潞安等煤炭集团投物力、财力，部分快掘装备已经在神东、潞安等煤炭集团投入使用，取得了可喜的成绩，目前来看，国内主要存在以下入使用，取得了可喜的成绩，目前来看

4、，国内主要存在以下几种适应不同条件的快掘系统。几种适应不同条件的快掘系统。 1、掘进机超前支护快掘系统、掘进机超前支护快掘系统 2、双锚掘进机快掘系统、双锚掘进机快掘系统 3、高集成度快掘系统、高集成度快掘系统 4、高适应性快掘系统、高适应性快掘系统概概 述述2022-3-295掘进机超前支护快掘系统掘进机超前支护快掘系统 适用于顶板破碎，需临时性支护的煤及半煤岩巷道，适用于顶板破碎，需临时性支护的煤及半煤岩巷道，较小断面巷道掘进，较小断面巷道掘进，目标月进尺目标月进尺600600米。米。2022-3-296序序号号项目项目参数参数1适应巷道宽度（适应巷道宽度（m）4.86.02适应巷道高度（

5、适应巷道高度（m）3.55.03 临时支护最小空顶距（临时支护最小空顶距（m）0.54胶带搭接行程（胶带搭接行程（m）305系统总长（系统总长（m）40主要参数主要参数掘进机超前支护快掘系统掘进机超前支护快掘系统 掘进机连续向前掘进，超前支架对掘进机连续向前掘进，超前支架对空顶进行临时性支护，运锚机在转载的空顶进行临时性支护，运锚机在转载的同时进行锚杆的打设。一个作业循环完同时进行锚杆的打设。一个作业循环完成以后，掘进机向前推进，超前支架交成以后，掘进机向前推进，超前支架交叉式迈步向前行走，空顶始终处于支护叉式迈步向前行走，空顶始终处于支护状态，同时运锚机拉动二运也向前行走，状态，同时运锚机拉

6、动二运也向前行走，进入下一个循环。进入下一个循环。2022-3-297双锚掘进机快掘系统双锚掘进机快掘系统 适用于顶板破碎，需及时支护适用于顶板破碎，需及时支护的煤及半煤岩巷道，较小断面巷道的煤及半煤岩巷道，较小断面巷道掘进，掘进，目标月进尺目标月进尺500500米米。2022-3-298序序号号项目项目参数参数1适应巷道宽度（适应巷道宽度（m）4.56.02适应巷道高度（适应巷道高度（m）2.55.03 临时支护最小空顶距（临时支护最小空顶距（m）0.54胶带搭接行程（胶带搭接行程（m）205系统总长（系统总长（m）40主要参数主要参数双锚掘进机快掘系统双锚掘进机快掘系统 掘进机向前掘进一到

7、两排后，截割掘进机向前掘进一到两排后，截割臂着地，两台锚杆机分别遥控伸到工作臂着地，两台锚杆机分别遥控伸到工作面迎头，根据需要打部分顶或帮的锚杆面迎头，根据需要打部分顶或帮的锚杆或锚索，运锚机在转载的同时进行其余或锚索，运锚机在转载的同时进行其余锚杆或锚索的补打。锚杆或锚索的补打。高集成度快掘系统高集成度快掘系统 适用于中厚煤层巷道的快速掘进：顶底板较稳定，允适用于中厚煤层巷道的快速掘进：顶底板较稳定，允许空顶许空顶15m15m以上；煤层倾角以上；煤层倾角3 3 度；断面宽度度；断面宽度5.4-6.0m5.4-6.0m，高度高度3.5-4.5m3.5-4.5m；在神东大柳塔矿；在神东大柳塔矿最

8、高月进尺最高月进尺3088m3088m。2022-3-2910序序号号项目项目参数参数1适应巷道宽度（适应巷道宽度（m）5.46.02适应巷道高度（适应巷道高度（m）3.54.53胶带搭接行程（胶带搭接行程（m）1004系统总长（系统总长（m）1555系统总重（系统总重（t）420主要参数主要参数高集成度快掘系统高集成度快掘系统 掘锚机负责全断面一次成型的掘进；掘锚机负责全断面一次成型的掘进；破碎转载机在破碎、转载的同时，还可牵破碎转载机在破碎、转载的同时，还可牵引后方的胶带转载机前进；引后方的胶带转载机前进；1010臂锚杆钻车臂锚杆钻车跨骑在可弯曲胶带转载机上，负责打跨骑在可弯曲胶带转载机上

9、，负责打6 6根顶根顶锚，锚，4 4根侧锚，顶、帮支护可同时进行；可根侧锚，顶、帮支护可同时进行；可弯曲胶带转载机可上下、左右弯曲，搭接弯曲胶带转载机可上下、左右弯曲，搭接在自移机尾上，搭接行程最大可达在自移机尾上，搭接行程最大可达150m150m。 该套系统采用远程遥控操作，司机位该套系统采用远程遥控操作，司机位于十臂锚杆钻车上，遥控工作面迎头的所于十臂锚杆钻车上，遥控工作面迎头的所有设备。有设备。央视报道神东全断面快掘系统投产央视报道神东全断面快掘系统投产“三位一体三位一体”高适应性快掘系统高适应性快掘系统 适用于顶板侧帮较稳定中等断面的煤巷掘进，允许空顶适用于顶板侧帮较稳定中等断面的煤巷

10、掘进，允许空顶0.5m0.5m以上；煤层倾角以上；煤层倾角3 3 度；断面宽度度；断面宽度4.6-4.6-5.4m5.4m，高度，高度3-3-4.4.2 2m m；最高月进尺最高月进尺1000m1000m。2022-3-2913序序号号项目项目参数参数1适应巷道宽度（适应巷道宽度（m）4.65.42适应巷道高度（适应巷道高度（m）3.04.23胶带搭接行程（胶带搭接行程（m）0.54系统总长（系统总长（m）505系统总重（系统总重（t）105主要参数主要参数 该套快掘系统，掘锚机负责全断面一该套快掘系统，掘锚机负责全断面一次成型的掘进，同时带有临时支护，负责次成型的掘进，同时带有临时支护，负责打迎头的四根顶锚；帮锚机在破碎、转载打迎头的四根顶锚；帮锚机在破碎、转载的同时，还可牵引后方的胶带转载机前进，的同时，还可牵引后方的胶带转