岩巷综掘矿车排矸系统改造

李嘉华

陕煤韩城矿业桑树坪煤矿机电动力部 陕西715400

摘要：岩巷综掘矿车排矸系统改造应用的研究对于提高岩巷掘进效率具有重要意义。通过综掘机与矿车的搭接，实现了矿石的间断性排矸，从而大大提高了掘进效率。这项技术改造在一循环作业中缩短了2小时的时间，实现了岩巷综掘矿车排矸的高效掘进。该研究成果具有一定的推广价值，可以为其他煤矿岩巷的开拓和延伸提供参考。通过不断改进和优化排矸运输系统，可以进一步提高岩巷掘进的效率和安全性。

关键词：岩巷；综掘；排矸；轨道运输

引言

目前,各种先进技术和设备在煤炭开采过程中的应用,虽然开采速度加快,但开采问题加剧,其中综合开采技术的出现和应用使问题得到有效解决。从实际应用的角度来看,石墨输送能力差是该工艺的主要缺点,如何提高柔性排水系统在小巷中的快速输送,是现阶段需要考虑的问题。

1对比分析现有排矸工艺应用效果

为了在煤炭开采过程中同时实现碳氢化合物排放和钻井两种工艺,通过提高钻机的吞吐量,排除钻井过程中钻井和爆破的装载设备,对提高钻井出口速度有一定的作用。碳氢化合物排放过程受到整个工艺体系变化的影响,不得不根据其要求进行调整,包括挖掘机、采矿机、运输机等。是综合开采工艺应用过程中主要的油气排放辅助作业,通过各种应用组合,这几种设备可以满足各种油气排放作业的需要。从现有的山区公路综合排水作业线来看,按结构特点可分为两大类:一是作业线没有配备临时存放设施,这条作业线由钻机、输送机、带式输送机等矿井等主要设备组成,也称硬排水系统。系统各部件按顺序连接,在一定程度上有助于强化硬质碳氢化合物排放系统各部件的强度,保证整个工艺系统在使用时的高可靠性,减少故障的发生。如果某个连接出现故障,或者存在错误的连接,则会导致整个工作线停止工作,从而影响输出跳线的效率,降低系统的可靠性。

2存在的问题

调整钻井方法后,工作面钻井效率提高,但也避免了高爆危险作业,但由于轨道闸不具备铺设带式输送机的条件,现有的排水系统与履带式挖掘机系统不匹配,履带式挖掘机的工作状态与履带式挖掘机相似,钻井与履带式挖掘机不能并行作业,钻井与履带式挖掘机的总时间约为4小时,其中截距约1.5小时,履带式挖掘约2.5小时,其余的支撑工序和其它工序大约需要2个小时,一个周期需要6个小时,每次换班从工序的角度来看,主要问题是采用综合挖掘法后,挖掘法无法实现侧向挖掘;其次,采矿机械要耗费大量时间,因为在装载采矿机械时,一次只能有一台采矿机械,机车装满后,需要将其拖入车队,然后插入第二台采矿机械装载矿渣。

3排矸系统改造以及管理措施

3.1重力运输的优化

在钻孔表面施工过程中形成的大多数砂岩通过破碎机和胶带运输机输送到孔中。皮带运输机的运输能力较强,不限制正常的碳氢化合物排放,因此,限制碳氢化合物排放速度的主要问题是碳氢化合物排放孔不能及时排放。在原炮建造时,由于入口体积小,石墨输送系统可以满足碳氢化合物排放的需要,但过渡到综合作业后,石墨产量增加了50%,现有的石墨输送系统无法满足使用需求。针对这一问题,为了减少与输送石灰输送到出口的负面干扰,增加输出转移,并增加临时储存石灰的仓库,以提高石灰输送能力,避免石灰输送对施工突破的负面影响。

3.2建筑组织

为了最大限度地实现所有突破环节的并行工作,必须优化施工组织。由于道路是昂贵的岩石,周围岩石具有相对稳定的砂泥,承载能力相对较强,再加上对周围岩石的全面开挖,其开挖方式要比开挖方式少得多,因此在延迟开挖后,并保持一定距离的电缆将建成。具体优化施工组织形式:全挖掘机开石后及时铺设网杆,延迟金属网和钻杆开挖25m,延迟电缆开挖50m。通过优化施工,实现了出口通道、出口支撑和索道施工的平行工作,以减少支撑对突破的影响。

3.3系统改造

在钻井和排放问题不能同时解决后,下一步应该是解决油井长期排放的问题。为了优化开挖工作面运输系统,在开挖通道内设有10米的临时仓库,在开挖电力机车之前预先准备了14辆空矿车,其中3辆存放在转运的临时仓库中,其余11辆存放在开采区的停车场。重型卡车在开采区停放电动机车时,空卡车由作业面的工作人员从转运的临时存储车库上推,并与支撑移动车相连。当电力机车返回时,1个空的山车在临时车库中加满

3.4巷道层位选择

科学选取巷道层位是决定岩巷综掘能否安全高效快速掘进的基础。经地质资料分析，科学合理确定了巷道开口位置及巷道施工层位。巷道开口位置在二2煤层顶板法向距离约23.6m的泥岩层位，掘进期间16°下山穿过二2煤层顶板的泥岩、细砂岩、砂质泥岩层位，最后揭露二2煤层，穿过二2煤层进入煤层底板砂质泥岩层位调整为平巷，从而保证岩巷综掘层位最优。巷道层位岩石硬度系数在3.5~6.5之间，巷道层位岩石硬度系数较低，施工难度小，实现每循环割岩时间仅需2h，极大提高割岩效率，同时节约了设备材料的消耗，对岩巷综掘的成功实行提供了强有力的支持。

3.5优化街道维护

原始输出支架的设计选用喷射支架技术,所用钢棒为螺纹钢,螺纹直径22mm,长度2400mm,间距800mm×800mm;使用的螺纹是直径为18.6mm,长度为6300mm的钢螺纹,间距为1600mm,顶板和小巷各1个;常见的网格是金刚石金属网格,网格尺寸为100mm×100mm。为了进一步缩短周围岩石的支撑时间,在保证周围岩石稳定性的同时,调整出口支撑参数,适度降低支撑密度。当区域内周围岩石较饱和时,顶板上的杆距增加到900mm×900mm,出口上的杆距增加到1000mm×1000mm,柔性纤维网悬挂在金属网后,不再进行表面喷涂。当周围岩石相对破碎时,仍然使用原始的支撑方案。

3.6加强机电设备维修保养工作

(1)加强皮带输送机的管理。定期对带式输送机、便携式输送机等三种输送机进行维修,使输送机始终处于良好工作状态。及时组织便携式皮带输送机在人前突破后,避免输送机离突破距离过大,降低碳氢化合物的排放效率。(2)强化设备综合管理。编制挖掘机设备综合维修目录,轮换时对挖掘机进行全面检查,重点修理断齿、液压系统、油位和冷却喷雾系统。及时更换,如果发现严重磨损的牙齿被切断;及时维护液压系统;及时补充油量不足;冷却喷雾系统可阻挡筛子、漏水或更换管道,从而最大限度地提高挖掘机的使用效率。

3.7“双优”技术解决巷道施工难题

一是优化地质超前探。前期利用周边已掘巷道和钻孔进行评价，之后再利用平行已掘巷道对未掘区域进行地质超前探，既不影响巷道正常掘进，又能摸清前方地质情况，防止误揭构造和煤。二是优化巷道布置。采区带式输送机巷从有带式输送机运输系统的北翼-640西翼运输巷开口，同时调整了巷道拐弯角度和坡度，保证了岩巷综掘机能够快速拐弯施工和后配套系统快速出矸。

结束语

随着现代生产工艺的不断优化,井下生产技术,特别是综合采矿技术也得到了快速发展,这使得地下回采工作速度大大提高,同时也使得换采井越来越紧张。特别是在易受洪水、瓦斯等二次灾害影响的矿山中,由于排水或开采瓦斯等工作将需要很长时间,这将导致开采进度的进一步放缓,因此提高渗透作业效率成为确保矿山高效生产的关键。

参考文献

[1]付雪峰.煤矿岩巷综掘矿车排矸系统的改造与应用[J].煤炭技术,2022,41(09):198-200.

[2]董润民.岩巷综掘快速成巷柔性排矸系统探究[J].机械管理开发,2022,37(08):191-192.

[3]高慧琪.岩巷综掘掘进工艺优化[J].能源与节能,2021(10):147-148.

[4]郝勇.综掘岩巷掘进工艺优化实践[J].山东煤炭科技,2021,39(04):206-208.

[5]杜飞雄.岩巷综掘“五位一体”快速成巷技术研究[J].能源技术与管理,2017,42(02):72-73+108.