綜合機(jī)械化快速施工技術(shù)研究

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摘要：礦產(chǎn)資源作為我國(guó)的主要賦存能源，在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要支撐作用，礦井開(kāi)采機(jī)械與礦產(chǎn)資源具有很強(qiáng)的伴生性，尤其綜合開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，極大提高了我國(guó)礦井開(kāi)采的能力與水平，保障了我國(guó)快速發(fā)展需要，對(duì)國(guó)內(nèi)的礦井綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析研究，揭示所存在的問(wèn)題，提出了礦產(chǎn)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：礦井；綜合開(kāi)采；綜合機(jī)械化

1礦井概況

一礦三水平下延-950水平輔助運(yùn)輸?shù)牡V井深度在975m~1075m。S凈=22.28m2，S掘=27.08m2。支護(hù)形式：采用錨網(wǎng)索噴+壁后注漿+注漿組合錨索聯(lián)合支護(hù)。該礦井位于距丁6礦層底板約22m~43m的泥質(zhì)砂地質(zhì)層、細(xì)砂地質(zhì)層中，頂板為中、細(xì)砂礦層。丁6礦層厚約2m，傾角5°～9°。

2綜合機(jī)械化設(shè)備分析

一礦三水平下延-950水平輔助運(yùn)輸?shù)V井原采用的鑿巖設(shè)備，即氣腿式鑿巖機(jī)鑿巖打眼效率低，打設(shè)炮眼深度以1.8m~2m為宜，眼深超過(guò)2m后，鉆研速度明顯降低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)中深孔爆破，掘進(jìn)效率低；設(shè)備對(duì)操作人員的身心健康危害較大，鑿礦機(jī)開(kāi)啟打眼時(shí)噪聲達(dá)90dB以上，長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)使操作人員的聽(tīng)力大幅下降，鑿礦機(jī)工作時(shí)超強(qiáng)力的振動(dòng)使操作人員周身振動(dòng)、手臂麻木，嚴(yán)重者小便失禁；操作人員直接在工作面作業(yè)易片幫或掉渣傷人，危險(xiǎn)性較大；鑿礦機(jī)打眼時(shí)礦體粉塵較大，廢氣排放較多，易使操作人員患矽肺等職業(yè)病；作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，人工成本較高[2,3].該鉆車結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)約能源、噪聲低、效率高，適用于礦井的掘進(jìn)作業(yè)，適合在中大斷面巷道中工作，適用于的最大礦井開(kāi)采礦床斷面。鉆車采用電動(dòng)液壓系統(tǒng)，在施工中與其他類型鉆車相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：①鑿礦效率高、速度快：經(jīng)試驗(yàn)對(duì)比，在相礦體和相同礦井孔徑的條件下，與氣動(dòng)鑿礦機(jī)相比，用液壓鑿礦機(jī)鑿深孔，速度提高2倍以上，液壓鑿巖速度可達(dá)0.8m/min~1.5m/min；②改善工作環(huán)境，噪聲低：由于液壓鑿礦設(shè)備不必排除廢氣，因而沒(méi)有廢氣夾雜的油污所造成的施工環(huán)境污染問(wèn)題，提高了工作面的能見(jiàn)度，改善了作業(yè)環(huán)境[4]。液壓鑿礦除金屬撞擊聲外，無(wú)廢氣排除聲音，故比氣動(dòng)鑿巖噪聲可降低5dB~10dB；③由于鉆車操作員操作位置遠(yuǎn)離礦井工作面，處于完好支護(hù)下方，防止了空頂作業(yè)及工作面、兩幫浮矸圍巖的威脅，有利于安全生產(chǎn)[5]。一礦三水平下延-950水平輔助運(yùn)輸?shù)V井原采用的裝巖設(shè)備，即耙斗式裝礦機(jī)存在裝礦效率與膠帶輸送機(jī)的排矸能力不匹配、頻繁前移耙斗機(jī)造成正規(guī)循環(huán)率低及由于不能排凈工作面礦產(chǎn)造成兩幫永久支護(hù)滯后問(wèn)題，需要選擇一種能夠解決上述問(wèn)題的機(jī)械化裝礦設(shè)備。該裝載機(jī)是一種連續(xù)生產(chǎn)的高效率裝礦設(shè)備，行走方式為履帶自移式，靠履帶推進(jìn)扒取礦物送入自身的刮板輸送機(jī)，輸送機(jī)從尾部將礦物卸入其他設(shè)備。工作時(shí)，可利用反鏟挖掘臂扒取遠(yuǎn)處的礦體，也可以用鏟斗清理礦井工作區(qū)內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)全斷面裝礦物，不需人工進(jìn)行礦井內(nèi)清理工作。采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)履帶行走機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)動(dòng)靈活，可在有潮濕有積水的礦井內(nèi)使用。該裝礦設(shè)備全液壓傳動(dòng)和系統(tǒng)負(fù)載傳感控制及先導(dǎo)閥操作，結(jié)構(gòu)緊湊，推進(jìn)力大，借助最佳的液壓系統(tǒng)，均衡分配油量，令鏟斗、小臂、大臂、大臂座進(jìn)行靈活、快捷、高效的作業(yè)；挖斗挖掘力能夠滿足井下爆破的廢棄礦物堆裝載，同時(shí)清理迎面及兩幫浮矸危礦的需要；工作平穩(wěn)無(wú)沖擊，設(shè)計(jì)先進(jìn)，工作可靠，操作簡(jiǎn)單，維修方便[2,3]。

3應(yīng)用效果

一礦三水平下延-950水平輔助運(yùn)輸大巷采用CMJ2-17型礦井開(kāi)采用液壓掘進(jìn)鉆車雙臂同時(shí)作業(yè)打眼,乳化炸藥,毫秒延期電雷管,全斷面一次光面爆破掘進(jìn)。掏槽方法采用直眼掏槽,炮眼深2.7m,爆破效率達(dá)到90%,每個(gè)班循環(huán)進(jìn)尺為2.2m~2.5m。巷道采用“兩掘一噴”作業(yè)，使用ZWY-150/55L型礦井開(kāi)采用挖掘式裝載機(jī)，每班將礦井內(nèi)廢棄礦物排凈，達(dá)到直接進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)的要求，縮短施工人員進(jìn)行噴漿作業(yè)的等待時(shí)間，進(jìn)而縮短了整個(gè)生產(chǎn)循環(huán)的時(shí)間。一礦三水平下延-950水平輔助運(yùn)輸大巷原使用氣腿式鑿巖機(jī)鑿巖，耙斗機(jī)排矸系統(tǒng)每月掘進(jìn)80m，通入綜合機(jī)械化系統(tǒng)以來(lái)，每月掘進(jìn)125m，生產(chǎn)效率提高56%。

4結(jié)論

①大斷面礦井施工，為保證光爆質(zhì)量，工作面所需炮眼數(shù)量多，使用CMJ2-17型礦井開(kāi)采用液壓掘進(jìn)鉆車大大縮短鑿巖時(shí)間；②操作液壓鉆車僅需兩人，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，當(dāng)班其余施工人員，可以同時(shí)進(jìn)行支護(hù)作業(yè)，提高了勞動(dòng)效率；③液壓鉆車司機(jī)操作期間遠(yuǎn)離掘進(jìn)工作面，確保了施工人員的施工安全。礦井開(kāi)采工業(yè)由勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)向資本密集型以及技術(shù)密集型，其發(fā)展具有安全、高效、綠色以及可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)。在礦井工程施工當(dāng)中，礦井的高效開(kāi)采智能化工作面成套技術(shù)與裝備成為現(xiàn)在礦井工程的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

作者：周東升 單位：平煤神馬建工集團(tuán)有限公司建井一處