掘进、装备发展情况介绍

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业掘进技术、装备发展与现状第一章 集团公司掘进技术发展历程淮南矿区井下巷道掘进，最早使用手锤、钎子人工打眼，黑色炸药、捻子引线放炮落煤岩。30年代，九龙岗、大通两矿开始使用风钻打眼。50年代以后，由干式风钻打眼改为湿式风钻打眼，使用安全炸药、电雷管引爆和装岩机装载。5080年代，曾使用过前苏联铲斗式装岩机及国产ZYP17、ZYP一30、P一30B、18CA型等扒斗装岩机与波兰PCE-50型掘进割煤机等设备。1983年以后先后在新庄孜、谢一、潘一等矿应用AM50型、AM65

2、型等综掘机。在巷道支护方面，60年代前使用木支架和料石碹两种，60年代后多采用水泥支架、“工”字钢支架和“U”型钢棚。1956年新庄孜矿进行锚杆支护试验，由于理论研究和锚杆加工技术及检测手段所限，未能推广应用。1973年在工程处、谢一矿、新庄孜矿进行锚杆和喷砂浆支护试验。1974年开展锚杆和喷射混凝土试验。1975年在岩性较好的岩巷推广锚喷支护至今。为提高巷道锚杆施工质量与搞好巷道成形等，于1979年组织各矿推广锚喷巷道光面爆破，1980年光爆技术取得成功。使用的锚杆品种，在“文革”前为杂木锚杆、压缩木锚杆、倒楔锚杆和楔缝锚杆等四种，1973到1975年多使用钢丝绳砂浆锚杆、钢筋砂浆锚杆，19

3、76年至今主要使用树脂锚杆。2002年以后，新区在煤巷及半煤岩巷掘进方面，基本采用综掘机施工，实现了机械化作业，支护形式以锚杆支护为主，特殊地点采用架棚支护；老区以采用放炮落煤为主，部分施工头也采用了综掘机施工，少数采用风镐落煤，刮板机跟至迎头或矿车出货。在岩巷掘进方面，新老区均以传统的钻爆法为主（少数岩巷掘进工作面采用综掘机作业），风锤凿眼，放炮破岩，耙矸机装岩，锚杆支护率达到90%以上，长线距离的巷道多采用皮带机出矸。纵观淮南矿区掘进技术的发展历程，是随着新装备、新工艺、新材料的进步而进步。第二章 集团公司掘进技术现状一、煤及半煤岩综掘技术煤及半煤岩掘进机种类较多，主要可划分为二类：一类是

4、悬臂式掘进机。集团公司新老区广泛应用，能够实现“破、装、运”工序机械化，由履带行走、截割头掘进、铲板爪装、中间运输转载等几大功能部件组成。集团公司从20世纪80年代开始在新庄孜等矿使用AM50、S-100型掘进机（为国外20世纪70年代产品，设备功率较小、机重轻、可靠性差），仅适用于条件好的煤巷掘进中，目前基本属淘汰机型；2002年以后采用的主体机型以S-150、EBZ160、EBJ-120TP等中、重系列为主，以AM50、S-100型等轻系列机型为辅。由于是单巷掘进，支护和掘进不能平行作业，另外，单进水平主要取决于现场瓦斯地质条件，一般情况月进尺260400米，张集矿北区2005年在1724

5、8轨顺采用S-150型综掘机月进尺1060米。例：张集矿北区17248轨顺综掘作业线生产技术条件顶底板岩性：8煤直接顶板为砂质泥岩，老顶为细粉砂岩，接近8煤处发育一层伪顶，厚大约0.20.6m，岩性为泥岩或炭质泥岩，其上赋存一厚0.10.4m的薄煤线；8煤底板为砂质泥岩，局部相变为粉砂岩。支护方式：锚梁网支护为主，顶板坚硬完整时每循环1.8 m，最大控顶距2.1 m；顶板较软或不太完整但仍可使用锚梁网支护时，掘一锚一，循环进尺0.9m，最大控顶距1.2m。架棚支护，顶板坚硬完整，一掘两架；顶板破碎时或因采用锚梁网支护时锚杆/索难以锚打而采用架棚支护时，采用一掘一架，循环进尺0.6 m，最大控顶

6、距0.9m。巷道断面：4.8m3.0m掘进方式：采用S-150综掘机切割并出货，后配套转载皮带机及皮带机出货。切割方式：为防止切割时瞬间瓦斯超限,一般由巷道顶板向巷道底板切割，如下图：顶板较破碎时，分次切割，即先切割巷道顶部，梁窝切割出后立即架好前探梁，护好顶后再向下切割，如下图：第二类是掘锚机组。能够实现“破、装、运、支”机械化作业，即掘锚一体化掘进，适应于赋存条件较好的煤巷掘进。从20世纪90年代，奥地利奥钢联公司开发了ABM20型掘锚机并投入市场，目前国内外约有70台ABM20型掘锚机在使用。集团公司仅有1台国外ABM20掘锚机，自2007年6月份在张集矿北区入井在14118轨道顺槽使用

7、，共进尺1369米，其中8月份进尺603米，效率较高，安全可靠性较综掘机大。依据发展趋势，预计掘锚机组将成为煤巷安全高尺高效的一种最重要掘进装备。例：张集矿14118轨顺掘锚作业线生产技术条件顶底板岩性：8煤直接顶为灰黑色砂质泥岩，厚度1.23.68米且完整性较好，老顶为2.946.3米的灰灰白中细粒砂岩，层厚不稳定，直接底为7.0813.56米的灰灰白砂质泥岩。支护方式：掘锚机施工顶部锚杆时，采用掘锚机上的液压顶蓬对顶板进行临时支护；人工操作风动锚杆机施工顶部锚杆时，采用两根DWB(3150)-30/100型轻型单体液压支柱。永久支护采用锚梁网形式支护。巷道断面：5.0m3.2m施工方法：采

8、用一次成巷的施工方法。即采用奥钢联ABM20型掘锚机落煤、装煤，手动或自动操作掘锚机上的顶板、侧帮锚杆机施工顶部锚杆(索)及帮部锚杆，人工操作风煤钻紧跟转载机后补打帮部下部剩余锚杆，人工操作锚杆机紧跟转载机后补打顶板锚索，利用掘锚机上的中部刮板输送机及掘锚机后的桥式转载机、胶带输送机运煤，人工清理巷道浮煤成巷。切割循环图：集团公司所用悬臂式掘进机除具有调动灵活、可靠性强、效率较高、切割断面整齐规范、超挖欠挖量小等优点外，还具有以下特征：整机结构紧凑、设计趋于合理；生产能力大、适应性好；液压系统简单可靠；电气系统具备故障诊断功能等。国产悬臂式掘进机具有国际同类产品先进技术，只是性能相比较偏低，但

9、完全能够满足现场使用。主要存在问题为部分元件可靠性差、除尘效果不明显、设备爬坡能力偏小、截割方式有待于改进等。集团公司进口ABM20掘锚机代表国内外掘锚机的先进水平，优势明显，较适合赋存条件较好的煤层巷道掘进，内外喷雾除尘效果比较理想，但机器外形尺寸偏大，破岩能力相对较差，进口掘锚机组一些部件结构适应国产标准配件能力差。二、岩巷掘进技术1、岩巷综掘技术岩巷掘进机主要是重型悬臂式掘进机，目前在国内外煤矿还处于试验阶段。淮南矿业集团是国内外采用岩巷综掘机最多的企业，岩巷掘进机在国内至2007年年底也仅使用10台左右，其中集团公司为7台。目前，岩巷综掘机在集团公司正在大规模试验，效果明显。目前机型以

10、英国产MK3、三一重装EBZ200H、EBZ160、佳木斯EBZ200等为主，到2008年6月底已经建成以上述综掘机作业线12条，其中潘北矿-636m西翼回风大巷采用英国MK3综掘机2008年5月份进尺201.6米，谢一矿望峰岗井-780mC15顶板巷采用EBZ160综掘机掘进，2007年812月份共进尺1078m，其中有4个月进尺在200m以上。例：潘北矿-636m西翼回风大巷进口MK3岩巷综掘作业线生产技术条件 巷道层位：主要在泥岩,在巷道的左帮可能会揭露一条煤线,厚度在0.2m左右，岩性较软,岩石破碎。 支护方式：采用架棚，临时支护采用前探金属支架作为临时支护，巷道永久支护紧跟到迎头，临

11、时支护最大控顶距 1.7m，最小控顶距0.3m。巷道断面：5.2m4.2m掘进方式：综掘多循环作业制。掘进方法：架棚段每循环切割进度为1.4m，采用架29U型棚支护；施工弯道时，机尾尽可能拉伸至最大长度后再上刮板机，使用刮板机施工60m后，刮板车拆除改用皮带机，重新设置矸石仓。进口MK3岩巷综掘机主要技术参数序号项目参数1外形尺寸（长宽高）13750mm4000mm2500mm2截割高度2.7m5.2m3截割宽度5.22m7.44m4卧底深度150mm，利用后千斤顶可达480mm5经济切割硬度f=136适应坡度1807重量85t8截割头布置方式轴向9切割功率150kw（低速）、250kw（高速

12、）10装机功率407kw11喷雾方式内外喷雾12电压级数1140v、50hz13最大不可拆卸附件尺寸（长宽高）4970mm900mm1270mm14最大不可拆卸附件重量8t15接地比压0.14岩巷综掘机虽然具有大功率、高性能等优点，但还存在功率低、切割能力不足、破岩效率不高；切割产生粉尘较大，一般除尘设备难以满足；卧底量偏小，一般在200mm以下，施工柱窝和水沟困难；液压系统由于切割时负荷大，故障较多；切割头截齿消耗量大；底板松软时，机器由于自重大，易自陷；适应于岩石硬度系数f7的中等及较大断面岩巷施工。另外，国产机型与国外产机型相比，总体性能参数偏低。主要原因是岩巷掘进机仅是在煤及半煤岩掘进

13、机基础上改进和关键部位的加强，设计原理没有重大变化。2、钻爆法机械化掘进技术集团公司岩巷施工钻爆法的机械化作业线主要有二种：气褪式凿岩机配耙装机作业线和全液压钻车配侧装机作业线。第一种作业线在集团公司应用普遍，掘进速度一般为60120m/月，第二种作业线在集团公司截止2008年6月底共有8条，掘进速度一般为6090m/月。传统钻爆法主要采用7655、YT-28、YT-29风锤施工炮眼，P-60B、P-90B、P-120B耙装机排矸，后配套采用皮带机或电机车牵引矿车排矸。例：谢桥矿-446B6底板回风大巷中深孔爆破技术生产技术条件：巷道布置在砂岩中，岩石单轴抗压强度152.2MPa；巷道断面5.

14、3m4.15m；采用雷管为1-5段毫秒延期电雷管 ，炸药为3级煤矿许用水胶炸药（35，29mm两种），起爆器为MBF-200；爆破效果为循环进度为1.92.1m。炮眼布置图如下：集团公司目前采用的钻车全部是CMJ17系列履带式液压钻车，应用在硬岩巷道施工中，优势相对明显。新庄孜矿目前2台液压钻车从2006年10月起在66104底板皮带机巷（南、北头交替）正常使用，月进尺90m左右，单头进尺最好成绩为90m/月。CMJ17系列履带式液压钻车主要具有以下优点：双臂凿岩，工作效率高；液压系统先进，设有凿岩机自动返回及防卡钎装置，操作方面；机身小、灵活性强，采用履带行走方式，工作稳定，爬坡能力强；采用

15、模块式结构，拆装方面，动力单一化，能耗较低；劳动强度低，人员少，工效高，安全可靠。存在的主要问题是配套侧装机出矸能力偏小，作业线单进水平不高，仅能达到80m/月左右，突破110m/月的可能性较小。三、锚杆支护技术 煤矿支护技术是煤炭开采的一项关键技术。锚杆支护技术在矿区得到大量应用，已经成为煤岩巷支护的主导技术。针对淮南矿区顶板极易离层的复杂煤层条件，目前已经提出了充分考虑顶板稳定程度和安全状况的分类方法，分类别摸索出淮南矿区所有典型复杂条件煤巷的合理支护方案和技术参数，突破了极软散煤层沿空掘巷、高地应力特厚松散煤层复合顶板及留顶煤等特别困难的煤巷支护难题，极大拓展了煤巷锚杆使用的地质条件和范围，并建立了安全质量保证体系。从薄及中厚煤层回采巷道，到跟煤层掘进的系统巷道；从顶板比较稳定的煤巷，到复合、破碎的顶板巷道；从实体煤巷，到高应力、高地压的沿空掘巷；从煤巷，到稳定及松软的岩巷等，基本实现了锚杆支护或锚杆和锚索联合支护，为矿井、工作面实现高产高效创造了条件。第三章 集团公司掘进技术发展趋势集团公司掘进安全高效目标的实现，必须依靠装备的升级、技术的创新等。集团公司掘进装备将以大功率悬臂式掘进机（智能化