摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,煤礦生產(chǎn)的機(jī)械化水平也得到了較大的提升。近年來廣泛應(yīng)用的綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)(簡稱綜掘機(jī)),在煤礦掘進(jìn)施工中有著天然的優(yōu)勢,但部分煤礦企業(yè)對綜掘機(jī)掘進(jìn)效率的研究并不深入,沒有能發(fā)揮出綜掘機(jī)最大的掘進(jìn)潛力。本文就煤礦綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的實踐進(jìn)行分析,結(jié)合實際情況,闡述該技術(shù)的實踐應(yīng)用要點以及注意事項,以期對提升綜合掘進(jìn)的機(jī)械化水平有幫助。
關(guān)鍵詞:煤礦;綜合機(jī)械化;掘進(jìn)技術(shù)
1.引言:煤炭作為支持工業(yè)發(fā)展的重要一次性能源,其現(xiàn)實價值與社會經(jīng)濟(jì)效益不言而喻。而伴隨著現(xiàn)代化建設(shè)對煤炭能源需求量的不斷增加,為了保障煤炭能源的可持續(xù)供應(yīng),自上個世紀(jì)末期以來,相關(guān)部門已經(jīng)結(jié)合我國煤礦資源的實際特性,研發(fā)出了兩類效率較高的開采措施,其中一種采用將巷道布置在煤層中的方式,能夠有效提高煤炭的生產(chǎn)速率,而另一種則是利用煤礦掘進(jìn)機(jī)械,提高礦井的采煤量。綜掘機(jī)的出現(xiàn)大大提高了煤礦掘進(jìn)效率和安全性。因此在煤炭生產(chǎn)中加強(qiáng)綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)的實踐和探索十分必要。對于后續(xù)理論研究以及實踐工作開展具有一定參考價值。
2.煤礦綜合機(jī)械化掘進(jìn)工藝
綜合機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備依據(jù)性能進(jìn)行劃分,可以分為巖巷掘進(jìn)機(jī)和煤巷掘進(jìn)機(jī)。挖掘機(jī)通過鑲有鋸齒的工作面轉(zhuǎn)動來進(jìn)行破煤工作,其截割頭和截割臂的裝置是相連的,在生產(chǎn)中共同作業(yè)。煤炭掘進(jìn)施工方法有鉆眼爆破掘進(jìn)法和綜合機(jī)械化掘進(jìn)法兩種。
2.1鉆眼爆破掘進(jìn)法
雖然鉆眼爆破掘進(jìn)法比較落后和傳統(tǒng),但這種方法也有比較突出的優(yōu)勢特點,在施工技術(shù)的設(shè)備上沒有太高要求,對于不同地質(zhì)條件的施工環(huán)境,都能夠適應(yīng),在巷道的方向及長度不同的條件下,施工效率還能夠保證,鉆眼爆破掘進(jìn)法缺點也很突出,施工的工序比較復(fù)雜,勞動強(qiáng)度太大,人力資源過于浪費(fèi)。
2.2綜合機(jī)械化掘進(jìn)法
綜合機(jī)械化掘進(jìn)法主要是利用掘進(jìn)機(jī)將裝載、截割以及運(yùn)輸?shù)淖鳂I(yè)流程,在作業(yè)的區(qū)域進(jìn)行完成,可以連續(xù)進(jìn)行作業(yè),施工的效率比較高,人力的施工強(qiáng)度降低,致使施工人員的生命財產(chǎn)的安全得到有效保證。對于當(dāng)前煤礦的開采作業(yè)需求比效適合。
綜合機(jī)械化的掘進(jìn)技術(shù)的實際應(yīng)用,能夠?qū)⑾锏揽焖俚木蜻M(jìn)得以有效地實現(xiàn),安全檢查后,主要的作業(yè)流程是對巷道的輪廓線進(jìn)行校對,灑水后割煤,進(jìn)行臨時和永久支護(hù),掘進(jìn)的時間比傳統(tǒng)掘進(jìn)的時間短很多,工作效率是傳統(tǒng)掘進(jìn)工藝的7倍;綜掘工程質(zhì)量的提高,傳統(tǒng)掘進(jìn)工藝在施工作業(yè)中,很容易發(fā)生巖石崩塌,對于后續(xù)的采集及維護(hù)都很不利,而綜掘機(jī)對巖石不會產(chǎn)生震動的作用,控制巷道比較容易,成本相對也比較低;切割的強(qiáng)度很大,對頂板事故現(xiàn)象的出現(xiàn)能夠有效地防止,綜掘機(jī)使用截割頭,進(jìn)行作業(yè)的時候,沿著前進(jìn)的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn),能夠?qū)C(jī)械磨損有效地降低。
3.綜合機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)
在煤礦生產(chǎn)作業(yè)的過程中,必須結(jié)合所開采煤礦的地質(zhì)條件及既有的掘進(jìn)技術(shù)對所需要的機(jī)械化硬件設(shè)施加以合理配置,進(jìn)而以獨(dú)立單元模塊重構(gòu)的方式,構(gòu)建綜合機(jī)械化掘進(jìn)體系,以協(xié)同配合的方式進(jìn)一步發(fā)揮出相應(yīng)設(shè)備的單機(jī)作業(yè)能力。為保證相應(yīng)機(jī)械化硬件設(shè)備作業(yè)的安全性、穩(wěn)定性及高效性指標(biāo),提高其協(xié)同作業(yè)的實際效率,在綜合機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備的配置過程中,必須遵照如下標(biāo)準(zhǔn):
其一,必須確保所使用機(jī)械化設(shè)備的技術(shù)特征及相關(guān)參數(shù)能夠滿足于對應(yīng)礦井掘進(jìn)巷道的地質(zhì)地理環(huán)境及掘進(jìn)工藝對設(shè)備的實際需求。
其二,所使用的設(shè)備必須能夠形成相對較為完善的體系,需要其能夠滿足于協(xié)同配合作業(yè)的實際需求,盡可能提高煤礦開采的效率。
其三,還應(yīng)該對單機(jī)設(shè)備間的配套尺寸進(jìn)行嚴(yán)格限定,確保其能夠較好的協(xié)同作業(yè),并將其布置在合適的位置上。
4.綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中需要注意的事項
4.1合理選用掘進(jìn)機(jī)械
在煤礦開采的作業(yè)中應(yīng)使用綜合機(jī)械快速掘進(jìn)技術(shù),重點要做好選擇掘進(jìn)機(jī)的工作,直接與巷道掘進(jìn)的速度及效益進(jìn)行聯(lián)系。通常掘進(jìn)機(jī)在進(jìn)行作業(yè)時,振動沖擊比較大,礦井下的環(huán)境也比較惡劣,因此,掘進(jìn)機(jī)必須要有良好的可靠性和安全性,才能夠長時間地維持周期的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。
另外,掘進(jìn)機(jī)的液壓和電氣及元件等各方面,還需要對掘進(jìn)機(jī)的性能和質(zhì)量嚴(yán)格地進(jìn)行控制,元器件具有關(guān)鍵性作用,所以要盡量選擇高安全系統(tǒng)部件。齒輪的傳動及連接機(jī)械相關(guān)的裝置,盡量將獨(dú)立部件或者組件進(jìn)行選用,將使用串聯(lián)系統(tǒng)最大限度地減少。
4.2采用測控技術(shù),提升設(shè)備機(jī)電一體化
(1)實現(xiàn)對有關(guān)機(jī)械的設(shè)備自動操控,例如,切割斷面的尺寸和掘進(jìn)機(jī)功率的調(diào)節(jié)以及作業(yè)的方向等,在掘進(jìn)機(jī)上,可以將傳感器進(jìn)行安裝,實時監(jiān)控掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
(2)相關(guān)的機(jī)械設(shè)備無論是工況的監(jiān)測功能,還是故障的診斷,都能夠進(jìn)一步地強(qiáng)化,利用傳感器將自動化信息的數(shù)據(jù)采集的監(jiān)測系統(tǒng),進(jìn)行創(chuàng)建,使機(jī)械設(shè)備的油溫和電壓以及采集監(jiān)測的狀況得以實現(xiàn),達(dá)到設(shè)備工況監(jiān)測及自我故障診斷的效果。
(3)創(chuàng)建控制遠(yuǎn)程系統(tǒng)。利用計算機(jī)的信息技術(shù),將遠(yuǎn)距離對機(jī)械控制的作業(yè)得以實現(xiàn),使人力投入得以減少,采煤作業(yè)安全性得以提高。
4.3完善配套設(shè)備
在采煤作業(yè)中,運(yùn)用綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù),運(yùn)輸和巷道支護(hù)等配套的設(shè)備,具有至關(guān)重要的作用。如果配套設(shè)備的性能不完善及低下,就會導(dǎo)致掘進(jìn)的速度變慢,例如,運(yùn)輸和支護(hù),以及供水和通風(fēng)、電力等,從當(dāng)前來看,這些設(shè)備都不完善,從而使掘進(jìn)作業(yè)順利的進(jìn)行受到了阻礙。因此,巷道支護(hù)進(jìn)行作業(yè)時,應(yīng)該盡量選擇錨桿支護(hù),既能夠使作業(yè)難度降低,又能夠使作業(yè)量減少,是掘進(jìn)速度提升的有效途徑。
4.4安全操作
不同的掘進(jìn)機(jī)需要有兩個操作人員,一正一副,兩人配合操作,在作業(yè)過程中,由于掘進(jìn)機(jī)自身特性,很容易碰到人或者弄倒其他棚子,一旦出現(xiàn)人身安全威脅副司機(jī)需要立刻啟動緊急停車裝置,防止車輛繼續(xù)作業(yè)造成安全事故的出現(xiàn)。
必須確保操作機(jī)械設(shè)備的相關(guān)人員具備較強(qiáng)的執(zhí)業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng),需要其具備相應(yīng)的證件,同時在煤礦作業(yè)前期加強(qiáng)相應(yīng)的安全培訓(xùn)教育事項。此外在綜合掘進(jìn)機(jī)械的運(yùn)作過程中,相關(guān)工作人員必須根據(jù)《規(guī)程》中的相關(guān)條例開展各項操作活動,非專業(yè)人員不得操作掘進(jìn)機(jī),并保證在機(jī)械啟動后,無關(guān)人員迅速離場,以此避免產(chǎn)生安全事故。
綜上所述,在煤炭生產(chǎn)中應(yīng)用綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)的重要性不言而喻,為提高作業(yè)效力,克服傳統(tǒng)作業(yè)模式下的各種弊端,可以合理應(yīng)用綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)。在該技術(shù)應(yīng)用過程中,必須注意相應(yīng)的安全問題,加強(qiáng)對設(shè)備運(yùn)行過程的管理與控制,以此在保障煤礦生產(chǎn)安全性的同時,進(jìn)一步提高開采率,為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1] 廖波.論煤礦綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2016(02):60-62.
[2] 張志強(qiáng).試論煤礦綜合機(jī)械化快速掘進(jìn)技術(shù)[J].山東煤炭科技,2015(11):33-34.
[3] 楊小龍.綜合機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備的作用及影響因素[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2015(10):61-62.
作者簡介:
肖太斌,男,1970年出生,工程師,畢業(yè)于遼寧煤校采礦工程專業(yè),現(xiàn)工作于龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司富力煤礦一開拓區(qū),主要從事煤礦掘進(jìn)技術(shù)及安全管理工作。