掘进范文10篇

时间:2023-03-28 00:08:29

掘进范文篇1

掘进机自动截割可通过实时获取截割头空间位置坐标、自动截割导航和截割轨迹实时调整来完成,并利用数控加工技术、运动控制技术和传感器技术来实现。掘进机在巷道中的工作位置分为对心和偏心两种状态,处于后一种状态时掘进机受到不平衡倾覆力矩影响,振动和噪声都很大,故应采用前一种状态。通过合理设置截割断面参数和切割轨迹参数确保截割头按照预设轨迹完成截割。再利用DSP运动控制器实现闭环控制,以提高系统控制精度。例如截割断面尺寸的确定,首先根据理论截割范围,即以回转台为中心的切削球面在巷道横断面上的投影,也就是一个圆形,只要实际截割范围在该圆形内,掘进机都能在改变工作位置情况下完成一个工作循环的截割。将截割参数存于DSP内,就能确定工作路线及工作循环次数。

2.掘进机自动纠偏技术

掘进机在完成截割落煤、装煤和运煤一个循环,进行下一个自动截割之前要进行自动纠偏操作,使掘进机沿巷道中心线前进。掘进机前行是否满足设计要求,主要通过方向和位置进行判别。判断掘进机方向的元件是三维电子罗盘仪,通过检测掘进机行进方向与地磁正北方向的夹角,即可确定掘进机中性线与巷道设计中心线角度偏差,再利用激光指示仪指向,可控制掘进机沿设计目标前进。判断掘进机中性线与巷道设计中性线位置偏离的执行元件是超声波测距传感器,左面设置2个,右面设置3个。利用超声波回声测距以及精确测量时差就能够测出传感器与目标之间的距离,再通过二轴倾角传感器检测机身与水平面之间的俯仰角以及机身侧倾角控制掘进机沿有利位置前进。利用行走马达、比例电磁阀及PLVC控制单元可调整掘进机行进方向和位置。

3.掘进机煤岩识别技术

煤层和岩石硬度上的差别反映在掘进机截割负荷的差异,具体到截割作业,截割煤层与截割岩层时截割电机的电流、旋转油缸压力、升降油缸压力以致速度等参数都会发生改变,依据同一巷道截割不同层面下煤与岩石的参数值,就可以对煤、岩界面进行判别。截割过程中底板、顶板和两帮可依据这个原则进行识别。例如沿底板截割时,如果截割轨迹在底板以上范围遇到的岩石可判断为夹矸,这种情况下可通过控制电磁比例阀降低进给速度继续截割;而在底板以下范围遇到岩石可判断为底板,可不断抬高截割头进行水平截割尝试,直至发现煤层。

4.掘进机监控技术

掘进作业过程中,通过对施工现场进行实时监控,可及时而准确掌握工作面信息(如孔隙水压力、掘进速度等),再经过计算机模拟,为工作人员作出合理决策创造条件。自动监测一般依靠上位机采集可编程控制器数据,再由组态软件实现监测,其功能包括参数显示、数据存储与处理、屏幕显示等。上位机采用PC机,下位机采用现场从站和PLC控制系统。再利用相关软件实现人机交互、地表沉降量预测等功能。

5.掘锚一体化技术

传统临时支护施工采用“一掘一支”即掘进与支护分开进行的方法,严重影响综掘效率,而且工人劳动强度大,操作安全系数低。掘锚一体化技术就是在掘进机上配套锚护装置,不退机完成顶帮锚杆(锚索)支护。该装置由顶架、升降油缸、伸缩油缸、分流集油阀、换向阀及管路等组成,利用掘进机自身的液压系统,通过液压阀切换到支护油路完成支护操作。支护完成后,再通过液压阀切换到掘进作业油路。支护操作不干扰掘进作业,切换简捷可靠。

6.运输自动化技术

一般在掘进工作面工作室对输送机进行集中控制,由控制器对掘进机状态、带式输送机电机开关、除尘风机开关等信号进行联锁控制,利用多功能终端采集输送机机尾跑偏、堆煤、电机电流、温度、速度等数据,根据设定的控制模式,出现故障时控制器自动作出包括急停、扩音电话通知等控制功能,实现运输自动自动化。

7.通风监控系统

掘进工作面通风安全是煤矿安全生产中的重要环节,为了在地面就能及时准确地了解各工作面的通风状况,并进行实时监控,需要应用自动化控制技术。控制模式有多种,现举一例说明。监控系统分为地面集控中心、智能通风控制子站、终端设备三个层级。地面集控中心作为控制系统的核心,主要负责各工作面通风设备相关监测数据的分析和处理,并实时显示工作面瓦斯浓度分布信息以及通风风量、风速信息。智能通风控制子站由光纤交换机、隔爆光端机、PLC控制器等组成,可以进行数据采集、通信和对通风机进行控制。终端设备用来采集工作面温度、风量、风速、瓦斯浓度以及通风机电压、电流等信息,并根据智能通风控制子站的指令控制通风机开度或电机转速等。

8.自动探水、排水技术

透水事故是重大恶性事故,危害十分严重。在巷道掘进到断层、裂隙、溶洞时可能发生突然大量涌水现象,所以掘前要对可能突水地段进行探测。探测之后,可以掘进一定距离,然后再进行探测和掘进。这个过程对生产效率影响较大,若能自动测距、自动启停作业,对提高掘进效率和作业安全性是有帮助的。在掘进机上安装激光追踪仪,距掘进机一定距离的支架上安装3D传感器,再在控制柜内设置PLC控制系统。根据设定的探水距离和掘进距离,每掘进到设定距离掘进机自动停止作业,探水并重启掘进程序后才能继续下一轮作业。这个技术可能算不上自动化程度很高的技术。下面这个例子可实现无人值守自动排水,其原理是设计由隔爆型液位控制器、电极、低压防爆开关和水泵组成的排水系统。电极用于探测液位,并始终没于水中。当水位达到液位上限后,液位控制器动作,延时后自动启动水泵抽水。同时设置各种保护动作和紧急情况下手动操作功能,防止排干水后电机继续运转而损坏水泵。

9.结语

掘进范文篇2

关键词:矿井;巷道掘进;悬臂式掘进机;伸缩臂掘进机

作为煤矿井下巷道施工作业必须的重要设备,确保掘进机截割作业的高效、高质是推动生产持续、高效开展的关键所在[1]。而伸缩结构作为掘进机的主要构成组件,确保其设计结构的合理性、科学性,对于提升煤矿生产作业效率意义重大。本次研究以悬臂式掘进机伸缩臂为对象,对其结构优化开展分析探究,对于推动煤矿高效高质生产意义重大。

1悬臂式掘进机伸缩臂概述

煤矿井下巷道掘进中所用悬臂式掘进机伸缩臂大体分为内伸缩和外伸缩两种类型[2]。1.1内伸缩式伸缩臂。这种类型的伸缩臂也被称为套筒式伸缩臂,可分为伸缩部分与固定部分,其中,伸缩部分主要指截割头、花键主轴、保护筒和内筒;固定部分主要指截割电机、减速装置和联轴装置。作业时,通过导链与花键联链,在伸缩油缸的作用下,推动固定部分移动,完成伸缩作业。这种类型的伸缩臂主要特征为尺寸小、结构紧密、伸缩作业灵活性高,但结构相对复杂。1.2外伸缩式伸缩臂。这种类型的伸缩臂也被称为滑架式伸缩臂,其主要将连轴装置、截割电机和减速装置联成整体,从而形成可伸缩部分,以回转台铰接的滑架作为固定部分。作业时,伸缩部分安装于滑架内,通过伸缩油缸实现来回整体伸缩移动。这类伸缩臂的主要特征为结构简洁、制造方便,同时,主轴与减速装置轴向固联,具有很好的密封性能。但是,这也使得移动部分质量偏大,在伸缩作业时对机器稳定性有影响。

2伸缩臂结构及不足分析

2.1悬臂式掘进机伸缩臂结构分析。目前,中国煤矿生产中所用掘进机伸缩臂多为内伸缩型,其结构如图1所示,主要构成组件包括主轴、内外筒、保护筒、轴承、花键等[3]。这种伸缩悬臂不仅结构简单,而且作业时灵活性较高。从构成上讲,连轴器和外筒一起组成固定部分,同时外筒借助螺栓与减速装置固联,减速装置再通过定位销与花键套固联;作业时,主轴、保护筒和内筒作为伸缩部分,在伸缩缸推动下实现伸缩作业。2.2悬臂式掘进机伸缩臂原结构不足分析。现阶段,煤矿井下生产中所用掘进机伸缩臂多为内伸缩型(套筒式)[4],如图1所示,其结构设计存在以下不足:a)主轴前端轴承采用调心轴承,这种轴承的轴向缝隙较大,在使用中容易发生浮动密封损坏,导致作业面粉尘进入轴承腔体内部。粉尘一旦进入,会随着作业面在轴承内不断滚动,从而在轴承滚动体及内外圈留下细微槽痕,经过长时间的使用,槽痕会持续增大,进一步增大轴承缝隙,并引发作业温度的提高和振动、摩擦的增强,最终会使得轴承彻底被损伤。b)轴承腔油口布设于伸缩端前部,受作业空间的限制,注油效果较差。此外,在实际使用中,注油口非常容易损伤或被封堵,日常管护难度较大。c)选用润滑脂进行轴承腔润滑作业,不仅散热效果相对较差,且长时间使用容易引起浮动密封损伤。这是因为通过润滑脂对浮动密封进行润滑,不能在密封面间构造有效的水力润滑环境,从而使得浮动密封作业磨损加剧,使用周期大幅缩减。此外,在轴承腔内部,随着作业时腔内温度的升高,润滑脂稠度和黏度均会显著降低,使得润滑效果大打折扣,严重的还会造成润滑脂泄漏或分离,从而对整个作业的正常开展造成负面影响。d)原伸缩机构中喷雾配水装置的转水密封位于轴承腔与浮动密封间[5-6]。在这种情况下,一旦旋转水密封被损坏,会使得用于内喷雾的高压水外泄,从而对浮动密封正常运行造成干扰,严重的还会导致轴承腔进水,腐蚀轴承腔体,使整个伸缩臂受损。

3掘进机伸缩臂结构优化

针对原悬臂式掘进机伸缩臂结构存在的不足开展优化研究,提出以下改进措施:a)为最大程度延长轴承的使用寿命,应当尽可能减小轴承运行缝隙。而为实现这一目标,将主轴承前端结构改为双外圈的圆锥滚子轴承。这种结构具备1个整体外圈和2个单独的内圈,拥有较大的有效跨度。使用这种结构,轴承轴向得到有效预紧,同时,轴向承载性能和定位精度也显著提升,能够有效规避轴向裂隙过大而引起的浮动密封损伤现象。b)优化喷雾配水装置。将密封套设置在伸缩部最前端,并借由挡板与主轴相连实现轴向定位。同时,高压水密封借助挡板及螺栓与进水装置连接为可拆卸的整体。如此一来,作业时一旦出现水密封损伤,便可更换它,不仅作业效率得到提升,设备使用性能也大幅改善,有效规避了以往作业中因漏水造成的进水事故。c)轴承作业温度会对油膜厚度和轴承缝隙造成直接影响,而这两个因素又是影响轴承使用寿命的关键要素。因此,针对其中存在的不足,将轴承腔润滑液更改为齿轮油,从而大幅提升轴承腔作业散热效果,降低轴承运行温度。与此同时,改用润滑油还可以及时对外传递掘进机作业时接触面摩擦产生的热,确保浮动密封获得充分冷却和润滑,避免油封密封面出现冷焊现象。此外,在结构设计上将原本的加油口向后挪移,以减小截割作业可能对整个结构造成的损伤,并增大加油口尺寸,方便注油作业的开展,从而提升伸缩部养护的便捷性。

4结语

掘进机作为矿井生产中不可或缺的重要设备,其运行质量对于矿井巷道的快速、高质量布设有重大意义,是实现矿井生产高效开展的关键所在。因此,矿井管理者必须高度重视相关问题,在生产作业中积极组织专业技术力量,针对掘进机使用中存在的问题开展分析探究,总结行之有效的改进措施,以提高掘进机运行的稳定性。

参考文献:

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[5]王勇望.矿用掘进机伸缩机构的故障诊断及优化[J].科技创新与生产力,2014(5):81-82.

掘进范文篇3

1提高机械化掘进率

通过对写真记实的分析显示,从而可以看出,钻爆法掘进是我矿煤巷掘进赶进尺的领头羊和中坚力量,而且这种掘进方法需要的人员投入也比较少,成本也比较低。因此,在我矿生产技术条件允许的条件下,应该尽可能的增加钻爆法掘进设备,加大对钻爆法掘进队伍的投入,提高钻爆法掘进队伍的综合素质是使得煤巷掘进进尺得到提高的有效方法和手段,也是保证煤矿正常生产和正常接替的主要方法。

2从技术上入手,提高掘进单进

影响煤巷掘进进尺的另外一个重要因素就是掘进的煤巷的巷道断面大小以及对巷道所采取的支护型式。对于巷道断面大小的优化设计和巷道的支护型式的选择都是提高煤巷掘进的前提和基础。经过我们的施工实践以及有关资料都显示,在煤矿生产满足条件的前提下和允许的情况下,合理设计巷道断面和开挖量,尽可能的符合要求,这是提高煤巷掘进速度的有效方法和途径之一,我们可以在不影响巷道掘进的前提下,尽可能的缩小巷道断面,使得煤巷的开挖量减少,并且这样还能够缩短正规循环时间。选择合理可靠的支护方式也提高煤巷掘进速度的有效方式之一,支护形式的选择必须要考虑到机械化施工和工人的劳动强度以及操作的方便性,在进行煤巷施工时,支护形式的选择应该与煤巷的地质条件和支护参数有关,由于我矿的一些特殊地质条件,我矿采用的支护方式是矿用11#工字钢梯形架棚支护,这种支护方式,能够很好的满足煤矿回采巷道服务时间的要求,并且还能够加快掘进进度和施工速度。

3抓质量、保安全、促单进

质量对于任何一个企业,一个工程而言,都是生存之本,而且质量还是安全的前提条件,只有在安全的环境下,企业的工程才能按质按量完成,才能去报工作面的安全,才能减少事故的发生率,这样就能够增加工人的有效作业时间,从而提高正规循环作业效率,最终达到提高煤巷掘进效率。所以,掘进人员应该把掘进质量放在工作的首位,时时刻刻想着质量,管理人员应该严把质量关,坚决杜绝违规操作和不合格工程发生。

4坚持正规循环作业

正规循环作业是企业实现有序化管理的前提与关键,也是实现科学管理的主要方式之一,还是有效提高煤巷掘进的主要措施之一,只有在正规循环作业的前提下,煤矿生产的任务才能够安全有序的完成,因此,掘进区队必须要保证正规循环作业的有序进行,这样才能有效提高煤巷掘进进尺。

5保证工作面处于比较稳定状态,同时要减少搬家倒面的次数

在对工作面写真记实活动中,从中可以看出,经常性的搬家倒面也很大程度上制约煤巷的掘进速度。在搬家倒面的同时,要花费很多的时间在设备的安装、拆除,和运输上。这样在无形中梁飞很多的人力、物力和财力。而且在这一段时间,工人的思想戒备相对松懈,当搬迁到一个新的工作面时候。工人的心情还需要一段时间,这样才能彻底的稳定下来,所以,这样对整个煤矿的生产等各方面都有很严重的影响,在组织生产时,所以要必须尽量的减少掘进队的搬迁次数,这样就可以为工作面的情况创造一个好的稳定的环境。

6树立为一线服务的思想

机关科室和区队之间应该增加联系和配合,要使得所有的单位部门树立“一切向生产看齐”,树立“队中无小事”的思想观念,并且及时的为生产排忧解难,为掘进队创造更好的环境为工人服务,加大对设备的管理和维修力度,给掘进队提供完好的设备和装置,尽可能的减少掘进队的设备更换次数和节省更换时间,掘进队内部也要认真工作,科学管理,使得设备利用率和工作效率都达到最佳,从而使得煤巷掘进的效率达到预期的目标,并且为煤矿安全生产创造更为优越的条件。

7采取特殊的激励政策

在煤矿实现安全生产的同时,必须要对职工采取一些特殊的激励措施和政策,对每季度给区队所分配的生产计划任务的相对指标主要分为以下两个方面:第一个方面就是正常计划指标,第二个方面就是确立下季度的奋斗目标,对超额完成任务的区队进行相关奖励,对没有按时计划任务的区队必要要进行处罚,这样才能提高工人的积极性,使得他们会想方设法提高煤巷掘进速度,从而达到确保采掘正常接替的最终目的。

8抓好支护的施工速度和质量

抓好支护的施工速度和质量是合理有效控制围岩的变形,保持巷道的合理有效的巷道的稳定性。对巷道支护施工的工序的速度和质量,这样有两方面的好处,第一是便于组织快速掘进,第二是使巷道在其服务期间,围岩处于稳定状态,这样才能保证安全生产,巷道支护的快速施工是快速掘进的最为重要组成部分。煤巷所用的支护主要有金属支架和锚杆支护,两者的支护原理不同,结构不同,快速施工方法也不同。有以下措施可以提高支护质量和效率:首先,要缩短临时支护的时间;其次,要提高金属支架的工作效率;最后,加强锚杆支护研究以提高支护工作效率。

掘进范文篇4

随着煤矿产业的发展,高产高效矿井的是煤矿企业发展的必然要求,具体要求有以下几点:①以大功率、高可靠性长壁综采生产技术为核心,提高工作面单产,减少回采面数目,简化巷道布置,减少生产环节,实现高效集约化生产;②改革矿井巷道布置、巷道掘进支护,改革矿井提升和运输系统,扩大采区(盘区)尺寸,增加工作面推进长度,加大巷道的有效断面,以实现综采工作面的连续、高效生产;③大力采用煤巷综合机械化掘进技术,加快煤巷掘进速度,以适应高产高效工作面快速推进的需要;④改进和发展煤巷锚杆支护技术,解决长距离、大断面煤巷合理支护问题,便于实现高产高效工作面连续、安全生产。其中,采用综合机械化掘进技术,是实现煤巷快速掘进的主要途径。所以要适应工作面快速推进的需要,就必须发展综掘技术,广泛应用锚杆和锚网支护,在有条件的矿井实现掘锚一体化,以及推广应用连续采煤机,实现煤巷快速掘进。

2综掘技术简介

综合机械化掘进技术是由掘进机、转载机、输送机等组成的综合性配套技术,在~条用掘进机掘的巷道内,将测量定向掘进、运煤、通风、除尘、材料运输、巷道支护、供水、供电、排水系统等设备配套成龙,形成一条效率高、相互配合、连续均衡生产的、完整的掘进系统。可以实现巷道掘进、转载、运输、支护机械化作业,从而提高掘进速度和经济效益。

3煤巷快速掘进的措施

3.1选用性能优良的掘进机.提高设备可靠性掘进机是实现煤巷快速掘进的关键设备。巷道掘进效率及其经济效益的提高取决于选择适应工作状况和条件的掘进机。掘进设备的工作对象是煤岩及部分矿物,工作时振动冲击大,加之井下环境恶劣,因此要根据使用条件进行选择,要求掘进设备必须保持长期连续工作。通过引进和国产化工作,我国掘进机的制造水平和使用已迈上了新台阶,开始了我国掘进机技术的自主发展。国产掘进机在液压、电气.元件的选用上,必须严格筛选,严把质量关,对部分国内产品难以过关的关键元器件应当选用先进国家的产品。在齿轮传动装置及机械连接装置方面,尽量减少串联系统,采用独立部件或组件。在有条件的地方以嵌装式结构代替螺栓组结构,采用模块组装方式,既可简化结构,便于机械的拆装检修,又可大大提高设备可靠性。最终达到机器稳定性好,截割效率高,操作、维修方便,运行安全可靠的目的。

3.2采用现代化测控技术.提高机电一体化的程度首先是掘进机操作实现自动控制,包括推进方向监控、切割电机功率自控调节、切割断面轮廓尺寸监控等;其次是实现掘进机工况监测和故障诊断,包括供电电压测控、电机负荷和温度、液压系统油压、油温及污染等监测。通过采用现代测控技术,对掘进机的工况监测,故障诊断和离机控制系统加以改进和完善,实现机电一体化,可以最大限度地提高掘进机的使用效果,有利于改进和完善煤巷快速掘进技术。

3.3推广锚杆支护.改进运输方式.提高设备综合配套能力煤巷掘进效率低、机械不能充分发挥作用,在很大程度上与配套能力低、配套不完善有关。巷道掘进系统中的主要配套环节多、包括支护、转载、运输、供电、供水、通风、降尘等,要提高煤巷掘进效率、充分发挥机械化作用,必须提高设备综合配套能力,使之进一步完善。特别是支护和运输工作量大,占用时间多,必须解决好这两个关键环节,才能充分发挥综掘设备的潜力。在缩短支护时间方面,根据地质条件,尽量采用锚杆支护,提高巷道支护效果,减轻工人劳动强度,加快成巷掘进速度。施工时采用机载锚杆钻机打孔和安装锚杆,减少传统锚杆支护的多道施工工序,改变掘进机割煤与锚杆钻L安装不平衡的现象。减少锚杆有效作业时间和掘进工作面作业人员,减少单位面积锚杆根数,从而减少锚杆施工工作量,同时采用先进的锚杆施工机具,大幅度提高成巷速度。对于使用单体锚杆钻机的巷道,掘进和钻锚不能平行作业,应当及时快速安没临时支架,并采用小L径强力钻头和高强度钻杆,提高钻进速度,选用螺旋式锚杆钻机,建立快速安装系统,用锚杆机一次完成钻孔、搅拌树脂药卷和拧紧螺母等工序,尽量缩短钻锚时问。在降尘方面,可采用高压水外喷雾降尘新技术,在掘进机安装I台小型增压水泵,由掘进机上现有的动力系统驱动,将IMPa左右的低压降尘水增压至IOMPa以上,并优化喷嘴参数及安装位置,可获得良好的降尘效果。还可在掘进上安装长筒式负压2次降尘装置,将掘进巷道的通风方式由单一的压入式改为压入与抽出式相结合的通风方式,从而净化综掘断面空气。

3.4有条件的矿井采用掘锚机,实现掘锚一体化在悬臂掘进机上加装液压锚杆钻机的技术,由于掘进机载锚杆机体积偏大,加之在采用w钢带时需要定位钻L,难度较大,目前未能在国内推广,需进一步成熟完善。采用掘进机掘进,单体锚杆机钻装锚杆,不能实现现掘进与支护平行作业。掘锚机组的问世,很好地解决了掘进工作面长期未能解决的掘进和支护平行作业问题,是对煤巷陕速掘进技术的飞跃性突破,为加快掘进开辟了新的途径。

掘进范文篇5

掘进通风的方式有四种,为混合式、抽出式压入式和可控循环式。掘进通风除尘技术是以压抽混合式通风作为基础的,然后配合使用除尘器由此发展而来。秦跃平等研究“长压短抽”式除尘通风时掘进巷道中粉尘运移和分布规律,与压风筒口位置、抽吸比及压入风量等通风参数进行对比,从而分析对粉尘分布范围及其浓度的影响。前苏联谢别列夫等学者对矿用空气幕进行了大量的研究,并在20世纪50年代将空气幕引入矿山巷道中。

2抽尘净化装置设计

新式机械除尘净化装备采用掘进机喷雾降尘系统和抽尘净化系统的组合,使二者配合,达到高效除尘的效果。一方面要降低粉尘产生量,利用内喷雾将大部分粉尘消灭在产尘的初期,外喷雾防止粉尘扩散、并将大颗粒的粉尘沉降下来。喷雾降尘无法将粉尘全部消除,尤其是微细粉尘。如图1所示为抽尘净化装置示意图,除尘风机产生负压把掘进产生的含尘空气抽吸到净化器内部,随气流继续运动被除尘器叠板阻挡拦截并沉降。喷雾水由电磁阀控制,水压力不小于0.5MPa。除尘器叠板由多层波形不锈钢丝网组成,各层筛网又交替用很细的不锈钢金属丝编制而成。除尘器就是由这样一组波纹板组成,被喷雾润湿的粉尘颗粒经过除尘器叠板时基本上被粘附捕集,并顺金属丝向下流到集水圆锥体内,污风得到很好的净化。除尘器在系统中位置,最初考虑布置在转载机上,这样除尘器就可随转载机同时随掘进机移动。后来考虑除尘器固定稳定性和转载机的强度,转载机需要重新设计加固,另外安装高度要高,将限制其使用范围。

3安装位置分析

为了满足系统对工作面的有效供风量要求,更换了2×30KW大功率的风机和高质量的风筒;为了保证湿式降尘器内喷嘴的雾化效果和防止喷嘴堵塞,降尘器供水采用了清水,并在除尘空间上设置了过滤器。系统成套设备下井安装调试完毕,并开始了井下工业性试验。累计共试验98个工作日,共掘进距离1240m,试验期间,由矿上通风科对工作面粉尘情况进行测定。式中总粉尘浓度降尘率达97.8%~98.4%;呼吸性粉尘降尘率达97.2%~97.9%;降尘器总粉尘浓度降尘达98.2%;呼吸性粉尘降尘率达98.0%。如图2所示为除尘净化系统布置示意图,除尘净化系统随同掘进机同步移动。为实现同步移动,将抽尘风筒固定在掘进机上,吸入口位于司机的前方1.2m处,除尘器和离心风机放置在同一个架子上并骑跨在伸缩式胶带机的机尾架上,通过桥式转载机与掘进机联系在一起实现同步。

4结论

旋转流场为进风口处的风经旋流器形成的定向风流,具有一定的正压,防止粉尘向外扩散,避免二次扬尘;向下压的旋转正压分流流场诱导掘进头处粉尘定向流动并向下导流进入负压吸风口,且能够在作业人员和粉尘之间形成一道风墙。吸风口,且能够在作业人员和粉尘之间形成一道风墙。

参考文献:

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掘进范文篇6

1.1半煤岩巷掘进应用的技术

通常来讲,大中型煤炭企业都配备有完善的技术团队。在巷道掘进施工作业开始前,参照相关技术标准和地质条件实际,技术人员会对施工现场是否属于半煤岩巷进行论证。当施工矿井被判定为半煤岩巷是,针对半煤岩实行掘进,需要结合地质等实际情况,借助必要的辅助作业方式,除利用机械操作外,还可以利用高效工具。通过高效掘进技术的应用,可以大幅度降低半煤岩巷作业中的安全事故,保障安全的煤矿开采环境。

1.2煤巷掘进技术的应用现状

煤巷属于煤矿掘进的途径,煤巷掘进技术主要由三项技术组成,配套、悬臂和单体,主要是满足多样化煤矿开采的环境要求。悬臂与单体这种机械类的掘进技术,在现代煤矿中较为常用,可以提高掘进效率。目前被很多煤炭企业开始应用的高效掘进机,重点应用于煤巷掘进中,一方面满足煤巷开采,另一方面体现高效支护,随着技术应用的稳定和高效,今后一定会更好地满足煤巷开采掘进作业的需要。

2煤矿高效掘进技术未来的发展趋势

掘进技术在煤炭企业开采中,发挥了主要的作用,不仅支撑着煤矿行业的发展,而且在很大程度上体现了煤矿的技术价值。掘进技术在实际的应用中,由于技术不成熟,不可避免地会暴露出一些不足之处。因此,笔者认为,结合当前很多煤炭企业主要应用的掘进技术,能够分析出未来高效掘进技术的发展方向。

2.1煤巷掘进技术的发展

配套技术是煤巷掘进的主体内容,配套可以实现多项掘进技术与途径的综合利用,体现系统作业的优势。对配套技术进行研究,可以适应煤巷的多变条件,尽量避免地质环境对煤巷作业的影响,同时还可以满足特殊煤巷的作用要求。可视技术和支护技术也是煤巷掘进的发展内容,能够提升煤巷掘进的完善性。

2.2煤岩混合巷高效掘进技术的发展

煤岩混合巷高效掘进技术的发展方向主要是提高悬臂式掘进机工作的安全性。同时,不断提高连续采煤机的整体性能,使得连续采煤机能够高效持续使用,也将为煤岩混合巷高效掘进技术带来新的突破。此外,笔者认为,细化连续采煤机的功能,使之能在不同煤岩混合地况下使用,也将是煤岩混合巷高效掘进技术的重要发展方向。

2.3半煤岩巷掘进技术的发展

由于悬臂掘进机械在整体作业中,起到支撑作用,因此,必须将机械发展为大功率设备,才能够体现出自动化的发展趋势。除此之外,一体化也是掘进技术的发展重点,实现煤炭开采掘进的连续作业,不仅需要高效的技术支撑,同时需要合理地配合和安置。

2.4高效掘进配套技术

高效掘进配套技术主要包括锚杆支护技术、地质保障技术和机载除尘设备。锚杆支护技主要应用于地质评估及地质测试等方面,在大型矿区中较为常见。笔者认为,加强对锚杆支护技术,使其不断完善和进步,对煤矿掘进工作的进行大有帮助。通过对探测结果立体、全方位的实时监控和超前探测功能等地质保障技术,可以应用于不同的巷道,保障煤矿掘进工作能够安全高效的按进度进行。机载除尘设备在煤矿掘进工作中发挥着重要的角色,高效除尘系统的应用能够保证除尘率,提高掘进工作面的环境状况。

2.5大力探索、应用掘锚一体化技术

显而易见的是,掘锚一体化技术的深入发展是煤炭开采行业未来的一大走向。在这一理念的指引下,必须要继续发展基于连续采煤机的掘锚机组。目前很多发达国家已经在煤炭开采中广泛使用掘锚一体化技术,即通过掘锚机组实现掘锚平行作业。同连续采煤机和锚杆钻车交叉换位施工相比,掘锚一体化适用范围更广,支护效果、掘进工效也有进一步改善,是煤巷高效掘进的又一创新。除了深入探索、创新掘锚一体化技术,笔者认为,行业从业者和科研工作者还要致力于研究开发基于悬臂式掘进机的掘锚同步作业联合机组。如何将我国煤炭开采企业现有的两种大型作业设备优点结合起来,以悬臂式掘进机为基础,改变悬臂升降与回转方式,采用掘锚机锚杆安装与支护方式实现基于悬臂式掘进机的掘锚同步作业。研发出同步作业的联合机组,将大大促进今后煤矿巷道高效掘进作业的效率。

3结论及建议

掘进范文篇7

关键词:煤矿掘进;工作面;自动化技术

在能源危机和环境危机的当下,人类加强了对再生能源的开发和利用。但是煤矿资源在未来的发展时间里,仍然是人类赖以生存的主要能源。提高煤矿资源开采的效率,增强工作的安全性,是当前重要的研究话题。而自动化技术的应用,能够有效的解决这些问题,利用计算机智能技术对煤矿掘进工作面进行全面的分析,从而实现有效的监测和控制,推动工作的有序进行。

1煤矿掘进工作面自动化的现状分析

从1990年开始,计算机技术发生了突飞猛进的改革,并深入到了各行各业中,人们的生产和生活开始被计算机技术所影响,其中,信息技术成为了引领时代生产和管理的重要技术。煤炭作为一项重大的工业生产项目,作为最重要的能源开发项目,世界上的发达国家也开始使用计算机技术来推动煤矿生产和开发的发展,将其生产工作迅速的推向了自动化和信息化的状态。同时,大型企业开始利用信息化的智能技术来进行经营管理,有效的提高了企业的控制管理水平,推动了煤矿行业的迅速发展。另外,在生产过程中,自动化和信息化技术的应用,极大的提高了生产效益,为企业创造了更多的经济效益,也为后期企业的大规模发展提供了有利的条件[1]。但是,我国的技术条件相对落后,所以煤炭行业在信息化和自动化的建设上,要远远的低于发达国家。同时,我国计算机网络技术水平在起步阶段发展缓慢,被有效的运用到煤矿挖掘工作中的更是少之又少。特别是在自动化的管理系统上,都难以形成比较健全的模式,无法灵活的运用自动化技术进行煤炭资源的开发和利用。当前,我国的自动化技术有了空前的进步,自动化的系统被广泛的应用到了各种行业中。特别是在煤矿的开采上,引进了先进的设备机器、生产技术等。但是在煤矿掘进工作面上,还存在发展比较缓慢的现象,所以加强自动化技术的应用研究,是推动我国煤炭行业迅速发展的重要策略。

2自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用研究

2.1自动监控技术。要推动煤矿行业的发展,首先要保证其工作的安全性。根据以往煤矿事故的发生概率以及煤矿的工作性质分析,煤矿开采和生产是一项危险系数比较高的工作。随着环境资源的不断消耗,在进行煤矿开采时,需要进行作业的深度越来越大,不可预见性和操作难度系数也越来越高。所以,为了保证工作生产的安全性,需要对矿井进行有效的监测和实时的监控,并能对潜在的危险因素进行及时的警告。当下,能够通过定位跟踪技术、井下的安全监控系统、信息通信技术、电网的监控等内容进行实时的监察,对井下的压力、空气、水压、地质等情况进行检测,并给出相应的有效数据,帮助工作人员进行准确的决策,降低事故发生率[2]。当地下环境发生变化,危险系数升高时,工作人员可以立即停止工作,及时的撤离,保证人身安全。2.2岩层识别技术。岩层识别是煤矿掘进工作的基础,只有准确对煤层和岩层的厚度以及硬度进行准确的识别,才能选择精确的切割机器和力度,选择合适的负荷,进行精准的切割,提高效率。具体来说,岩层自动识别能够为截割工作测出准确的数据,从而保障机器的工作速度,提高其安全稳定性。它的工作原理是,当掘进机进行地质层的截割时,岩层识别技术可以利用其识别系统,对煤层和岩层的各种参数进行检测,然后传输给机器,从而对这些参数进行识别,同时,工作人员可以根据具体的数据来对机器的电压、功率、电流等进行适当的调整,从而提高截割的效率[3]。2.3掘锚一体化技术。为了对矿井进行加固处理,保证其安全性,在作业时,会搭建临时的支护设施,但是原来需要掘进和支护工作分开进行,也就是,掘进一处地方,就要先进行支护作业,在一定程度上,增大了作业的工作量,降低了工作效率。而掘锚一体化技术是在掘进技术的基础上,进行了锚护的技术研究,通过一些装备和设施完成一边掘进一边支护的工作。除了能为挖掘巷道提供坚固的支撑以外,还不会影响掘进工作的进程,而且支护形成的时间短,固定性强,提高了深井作业的安全性。但是由于相关的装置比较繁多,包括顶架、油缸、众多阀门等,使得其体积庞大,并不适用于所有的掘进工作。所以对掘锚一体化进行轻量的研究,是其重要的发展方向。2.4掘进工作面的信息传输技术。自动化技术除了在生产作业中深入的应用,对工程的管理上也显得尤为重要。地面工作者要实现对掘进工作面的全面有效控制,就需要能够对深井的工作状态进行实时的监控,能够快速的得到相关数据,才能及时的做出相应的策略指令。包括地势的环境变化、岩层的变化信息、工作的进度以及设备的工作数据等,都是进行有效控制的重要信息。而当前掘进工作面使用的信息传输技术是PP-POE,能够通过环网交换机进行信息的传递,提高了准确性和高效性,推动了信息自动化的发展[4]。

3结束语

综上所述,随着科技的发展,自动化技术将应用的越来越广泛,特别是煤矿掘进工作中,无论是机电设备,还是管理系统,都可以通过自动化技术的应用来提高工作效率,保证作业的安全性,提高设备的质量和灵敏性,为煤矿掘进工作提供有利的条件,促进我国煤矿行业的不断发展。

参考文献

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[3]池军.自动化技术在煤矿掘进工作面的应用[J].能源与节能,2017(5):160-161.

掘进范文篇8

关键词:巷道;爆破;工艺

1工程概况

本文主要以新元矿的一个掘进工作面为例进行研究,已知该矿井为高瓦斯矿井,煤层均厚4m,有较多的矸石夹杂在煤层中。在对工作面进行掘进时,采用爆破的施工工艺进行掘进,巷道断面面积为15m2的矩形。在实施爆破工艺时,如果爆破参数设计得不明确,就会造成巷道超挖、欠挖部分较多,施工以后会有较大的煤矸石落下,影响了设备的运输,而且降低了巷道施工的效率,每日的掘进进度不足1.5m,进行爆破施工后,巷道的顶板和两帮会有浮矸石存留,这一隐患很容易导致事故发生。

2设计爆破参数

通过结合实际情况进行综合的分析研究,研究进行爆破时的施工工艺。使用的乳化炸药为三级,300g,长度为300mm,电雷管为三段毫秒延期电雷管。①进行爆破时首先要打眼。使用YT—23型凿岩机进行人工湿式打眼,从而得到施工的炮孔。打眼的钻头为一字型,直径42mm。由于巷道具有较大的断面,可以使用锥形掏槽,目的是为了保证掏槽效果较好,炮孔的利用率相对较大,总共设置4个掏槽孔,为了减少钻孔的数量并降低成本,不再布置空孔。②由于巷道在爆破施工时,设计掏槽孔的长度为2.0m,两两孔口间的间距为0.8m,孔底间距为0.2m,炮孔与工作面垂直夹角为65°,根据孔的长度及孔与工作面的夹角,计算得出掏槽孔的垂直深度约为1.81m。③巷道施工时的煤岩层均厚2.4m,主要为炭质泥岩,查出其普氏系数f=3.5。通过全断面炮孔布置数量计算公式得出炮孔数量约为30个。④巷道断面炮孔布置情况:掏槽孔4个;辅助孔20个,相邻两空的间距为0.6m;顶孔5个,间距0.6m;底孔5个,间距0.6m;周边孔14个,孔间距0.5m。⑤根据《凿岩爆破工程》可知进行爆破施工时,单次消耗炸药量为1.69kg/m3,岩体体积为27.36m3,炸药的总消耗量为46.24kg。⑥爆破施工时,掏槽孔和辅助孔采用连续装药结构,周边孔分段装药,在炮孔内装填炸药,并使用毫秒延期电雷管,采用并联的连接方式连接雷管脚线,先从掏槽孔起爆,然后是辅助孔、爆破顶孔及周边孔,最后引爆底孔。

3安全防护方面的措施

3.1注意事项。在进行爆破施工之前,首先撤离爆破地点及其附近的所有施工人员,达到安全的地点,对于所有可能进入爆破地点的入口进行警戒。做好爆破前的准备工作,一些管路、电缆等要防护好,并且在放炮完成,炮烟基本散尽,此时工作人员方可进入作业。如果工作面在进行爆破施工后,可能会出现瞎炮的情况,应由专业爆破工及时处理,方法如下:可以重新连线并再次起爆的,将警戒的范围进一步扩大,取出原雷管重新进行引爆;对于不能进行重新引爆的,应当先使用高压风处理炮孔内的杂物,然后将孔内的炸药和雷管取出。3.2有害气体的防护措施。①进行爆破时,如果使用水封爆破的方式,或者放炮喷雾的方式,在爆破的瞬间都会产生较高的温度和压力,分析原因是使用水封爆破的方法时,爆破瞬间有大量的水汽生成,在爆破以后的高温条件下,水与一氧化碳反应生成了氢气和二氧化碳,使得工作面的一氧化碳浓度得以降低。爆破后,炮眼里会存留有害气体的混合气,这些混合气体易溶于体,所以在爆破前后可以使用高压喷雾等喷雾设施,通过进行喷雾可以有效利用降低工作面的粉尘浓度,同时有害气体的排放也减少。②进行爆破孔封孔时,封孔的长度和质量要符合设计要求,充足的封孔长度可以在炮孔壁破裂之前,使孔状态达到内高温高压,这种条件下,炸药可以充分反应,从而有毒气体的排放减少。炸药颗粒充分反应,从而避免了从反应区被抛出,爆破效率得以提高,有害气体的排放量降低。③起爆方式为反向起爆。采用这一起爆方式时,正向起爆的事件要先于炮泥运动,所以相对而言,炮孔堵塞的长度得以间接增加,这种条件下,炸药有充足的时间和空间进行完全反应,炸药完全反应的程度提高,有毒气体的生成量降低。④对于炸药外壳的材料,应当控制其重量。当前很多煤矿使用的炸药需要进行防水和防潮,常常采用在炸药的表面包涂蜡纸的方法来防水和防潮,缺点是涂蜡纸易被点燃,当发生爆破时,先于炸药与氧气反应,从而导致炸药进行反应的氧气不足,使得反应不充分,生成一氧化碳等其他有害气体,因此,必须严格要求炸药纸壳的重量和炸药外包装上的涂蜡量,一般情况下,每100g炸药的纸壳重量低于2g,涂蜡量低于2.5g。⑤进行局部通风以排走有害气体。爆破工序会导致工作面产生一些有害气体,同时还会产大量的炮烟,不利于施工人员的健康和工作,因此需要快速进行稀释,方法是安装局部通风机,安装位置可根据施工巷道断面的规格以及需要的配风量确定,最终确定安装在距巷口10m处,并接入风筒进行通风。

4结语

掘进范文篇9

关键词:煤矿采矿工程;巷道掘进;支护技术;应用

1.巷道掘进与支护技术应用的重要性

在煤矿资源的开发过程中,由于很多煤矿资源处于地下复杂的环境条件下,在开采过程中存在着诸多的不确定性风险,为保障煤矿资源的顺利开发,煤矿企业需要在作业之前进行详细的开采流程制定,进而在此基础上保障开发工作的顺利进行,保障开发的安全性。地下开采作业中,采矿人员必须要结合现场的实际情况,结合煤矿的分布条件,做好施工地下的场地支撑,进而为资源开采创造相对安全的环境条件,使得在整个的煤矿资源开发过程中,相关人员能够及时将煤炭开发出来的煤炭运送出去,而在此过程中,对于支架保护方法的要求相对较高。巷道掘进与支护技术的应用是为了保障煤炭资源的高效开发,通过这些技术的科学应用,能够使得开采作业稳步进行,并结合实际的工期要求,保障作业的安全性、高效性。煤矿所处的地下环境相对复杂,在资源开发过程中常常会存在诸多的限制,极易诱发现场塌方等安全事故,只有保障了掘进与支护技术的科学应用,才能够从根本上预防各类事故的出现,为开采作业创造相对安全的井下环境。

2.煤矿采矿工程中巷道掘进与支护技术的要点

(1)做好地质勘探工作。在煤矿资源的开发过程中,为保障资源的顺利开发,提高作业的安全性,必须要注重巷道掘进与支护技术的科学应用。而技术应用的前提就是有关人员需要切实做好煤矿采矿工程现场的地质勘探工作,只有在掌握了工程现场的地质条件以后,方可在多种的掘进与支护技术中选择最符合现场地质条件的技术,以保障技术的科学应用。因此,无论是任何的煤矿采矿工程,在实际的开采作用中,都需要切实做好煤矿相应的地质勘探工作,应用科学的勘测技术,保障工程现场地质勘探资料的完整性与准确性,使得整个的开采作业能够顺利进行,煤矿采矿工程的地质勘探过程中,可以充分应用三维地震勘探方式。(2)综合机械化掘进。煤矿的开采作业中,巷道掘进与支护作为其中的关键环节,在实际的施工作业中,往往需借助于专业的机械设备来完成。掘进机械的选择与应用在很多时候会对开采作业起到关键性的作用。现阶段,随着技术的进步,掘进机械也日益进步,且不同的掘进机械适用于不同的条件,在煤矿采矿工程中,采矿企业需结合现场的实际情况,来进行掘进技术、掘进设备的选择,如综合技术掘进、半煤半岩石技术掘进、全煤岩技术掘进等都是应用较多的技术,而掘进设备上,可以选用悬挂式掘进机、转换机与电钻机械等的配合来完成。总之,煤矿采矿工程中,相关人员必须要结合采矿工程的具体情况,选择掘进技术与设备。(3)瓦斯的排放在煤矿采矿工程中,瓦斯浓度超过了正常的限值将会使得采矿工程面临较大的安全威胁,因此,在掘进与支护技术的应用过程中,同样需要注重瓦斯的抽放,将矿井内的瓦斯浓度控制在合理的范围内。在煤矿掘进作业开始之前,专业人员必须要详细了解煤矿通道内是否存在瓦斯,是否需要进行瓦斯的抽取,如果抽取方式应用不合理,或者抽放不彻底,都会在后续的采矿工程中出现较大的安全事故。(4)做好通风防尘工作巷道掘进的过程中,往往会伴随着大量的粉末,甚至会出现一些有害气体,比如二氧化碳,这种情况下,必须要及时对这些有害气体、粉末进行处理,一旦处理不及时,可能会对采矿作业人员的身体健康产生严重的威胁。通常条件下,针对这种方式最为有效的处理就是进行通风防尘,在井下相应的位置进行排风装置的设置,在排风装置的安装过程中,主要包含了设备通风与自然风,在安装的过程中需妥善处理好二者之间的协调关系,使得进入矿井内的风量能够满足实际的需求,创造更为安全、稳定的井下作业环境。在一些矿井作业中,还可以利用吸尘机来进行粉尘的处理,以降低井下通道内粉尘的含量。

3.煤矿巷道掘进和支护技术的应用

(1)综合机械化掘进技术在煤巷中的应用煤矿巷道掘进作业中,综合机械化掘进技术的应用极其广泛,而在这一技术的应用过程中,大多数的煤矿企业都会选用悬臂式掘进机作为主要的机械设备。在具体的应用过程中,此机械设备还会与转载机、锚杆钻机等充分配合。如果在综合机械化掘进技术的应用过程中,所选用的掘进机械性能越好,就越能够保障掘进的效率。因此,现阶段煤矿生产过程中悬臂式掘进机的充分应用,在一定程度上保障了较高的作业效率,有效实现了资源的合理应用。(2)连续采煤机掘进技术在大断面煤巷的应用一些煤矿的开采作业中,有时会遇到大断面煤巷的情况,这种煤巷的作业环境相对特殊,在挖掘作业中,连续采煤机更为适用,在具体的应用过程中,相关人员需结合现场的具体情况,来对相应的流程加以优化,使得掘进作业更为安全与高效。连续采煤机与其他的设备有所不同,其本身的截割宽度较大,在作业时可以实现集煤、装运与运走的集成,工序更为简单,有效避免了大断面对掘进工作的不利影响。大断面煤巷环境下如果采用的是连续采煤机来进行掘进,一般需分上下两层来进行,这种分层掘进的方式对工艺流程实现了优化,利用画弧的方式能够确定大圆半径,保障成型效果。(3)锚注支护技术在软岩动压巷道的应用软岩动压巷道作业更为复杂,为保障掘进与支护工作的顺利推进,采矿作业人员需在实际的工作过程中,以锚杆支护技术为基础,利用注浆巩固技术,形成锚注支护技术,这一技术是传统技术上的创新,能够充分发挥锚固技术与注浆技术的优势,利用注浆的方式来改善软岩的性能,从而使得软岩的强度有所提升。在煤矿采掘作业中,如果面临的是软岩的作业环境,通过锚注支护技术,能够大大减少软岩破碎的发生,提高岩壁的稳定性,进而使得整个的采矿作业更为安全。(4)全螺纹锚杆支护技术的应用全螺纹锚杆是全螺纹锚杆支护技术的关键,这种锚杆的性能相对特殊,可以有效避免传统锚杆支护技术下存在的各种问题。与普通的锚杆相比,全螺纹锚杆的应用过程中省去了对螺纹的二次加工与紧固环节。在具体的应用过程中,也就保障了锚杆强度的均匀分布,全螺纹锚杆技术的具体应用过程中,基本上不存在侧压力集中所引发的薄弱截面断裂情况。此外,全螺纹锚杆的生产成本较低,可以被广泛地应用于各类巷道中,应用不仅实现了巷道支护成本的控制,还使得巷道支护工序大大减少,保障了巷道支护质量。(5)沿空留巷技术在巷道的应用以某煤矿采矿工程为例,主采煤层为单一高瓦斯突出煤层,采矿作业区域内的防突难度相对较高,在巷道掘进的过程中,安全性难以保障,且掘进速度相对较慢,整体的掘进成本相对较高。现有工作面接替顺序为跳采,这种情况下,可能会造成孤岛工作面的形成,突出煤层中的孤岛工作面掘进、回采过程中煤与瓦斯突出的现象会导致严重的安全威胁,再加上采深较大,开采事故发生的概率相对较高。从此煤层分布的实际情况来看,大埋深突出煤层巷道、采掘接替紧张是造成掘进、支护技术难度较大的直接原因,而在此开采条件下,利用沿空留巷技术能够有效解决此类问题。综合分析此采矿工程现场的实际情况,在沿空留巷技术的应用过程中,充填留2106机巷,充填流程主要包含了矸石破碎、矸石仓、皮带运输、螺旋输送机加胶结料、混合搅拌、上充填运输机、矸石充填、矸石挤压强化、移架、下一循环充填。而巷道支护主要包含了超前较强支护、巷内加强支护、巷道整修。在留巷整修施工环节,有关人员需从工作面切眼处开始留巷,将此作为下一个工作面的风巷。整修工作中,沿空巷道的整修作业一般在工作面120m后的位置处,但是其具体的距离需根据现场矿压观测的结果来决定。巷道整修时,由于巷道内有输送充填料的吊挂式皮带,可以直接将矸石装入皮带运送到输充填地点来完成充填作业,在整修结束以后进行轨道的铺设。

4.结束语

近年来,各个煤矿采矿工程的实施过程中,对于掘进与支护技术都提出了更高的要求,为了保障采矿作业的高效进行,避免采矿工程实施中各种不利因素的影响,相关人员在实际的工作过程中,需结合现场的环境条件,选择恰当的掘进与支护技术,还需要不断地加强使用现代科学技术,提高采矿作业的整体效益。

【参考文献】

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[4]光立鑫.浅谈煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].当代化工研究,2020(11):106-107.

掘进范文篇10

关键词:机电自动化技术;煤矿掘进;工作面

在复杂的地形、地质条件下,煤矿开采具有较大的难度。伴随着科学技术的发展,煤矿产业开始向着自动化生产方向转型,通过技术进步解决煤矿开采难题,推动行业的创新发展。而在煤矿掘进工作面上开展开采作业,想要达到高效生产目标还要加强机电自动化技术运用,促使煤矿采掘水平得到整体提升。

1机电自动化技术及在煤矿采掘中的应用

在工程机械领域,机电自动化技术占据重要地位。采取该技术对机械数据信息进行采集、处理,能够使机械设备按照设定好的数据参数高效、精确地执行动作,在提高生产效率的同时,保证生产质量。作为交叉学科,机电自动化技术涉及计算机、网络通讯、光学等多个学科,伴随着相关技术的发展,获得了明显技术优势,在煤矿采掘生产中得到了应用。在煤矿采掘中,掘进面开采属于系统工作,需要看成是一个整体来实现自动化生产,降低煤矿采掘难度。在采掘生产中,运用各种自动化设备,可以实现对排水、通风等各种信号的控制,使采掘工作效率得到提升,达到增收目标。在煤层条件复杂、厚度存在显著差异的情况下,需要利用综合机械化设备实施掘进,包含带式输送机、掘进机、锚杆机等,还要加强各种信号的测量。通过自动化控制高效完成割煤、采煤、装煤等各项工作,在保证掘进工作安全的同时,使煤矿开采的日产量得到提高。因此,在煤矿掘进工作面上,采用的机电自动化系统结构复杂,各部分控制保持密切关联,确保采掘面得到整体管控。通过对人力生产进行替代,应用机电自动化技术能够排除人为因素带来的干扰,使煤矿掘进总体合格率和效率得到提升,也能为人员作业安全提供保障,减少危险事故的发生,对煤矿企业来讲具有重要意义。

2机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用

2.1煤巷自动截割分析。煤巷为依据采掘断面形成的输出巷道,在采用掘进机进行作业时需要实现自动截割分析,根据截割头位置自动开展作业。实际在巷道作业期间,掘进机有对心和偏心2种不同状态作业。处于对心状态,掘进机可以按照一般作业流程进行机械操作。但如果遭遇倾覆力不平衡的情况,机械设备将发生偏心,还要加强截割面参数和轨迹的调整,在保证作业精度的同时,避免设备出现过大噪音或振动。应用自动截割技术,需要利用导航获得截割轨迹,确定截割头坐标,并通过DSP运动控制器实现作业闭环控制,保证设备能够高效运行。配合采用传感器、数字控制等技术,合理设置作业参数,得到科学断面切割轨迹,能够使截割头按照预设路线开展作业。采用DSP闭环控制方案,能够实现高精度控制,保证截割面尺寸在设定范围内。结合控制要求,还要运用相关理论加强截割范围分析,以回转台为中心在巷道上进行切球面投影。通过使切割范围始终处于圆内,不断转换作业位置,能使掘进机在循环作业过程中按照指定线路进行工作面截割。2.2掘进自动纠偏分析。在工作面掘进过程中,需要采用掘进机,配合采用液压控制方式能够实现数据精确调整,达到准确定位和纠正偏差的效果。设置相关传感器和控制开关,利用GPS定位系统进行开关动作识别,能够及时发现机械设备动作跑偏或闭锁问题。将信息传输至中央系统,运用算法进行故障诊断和识别,能够使问题得到及时处理。针对掘进机,还要结合巷道中心线确定设备位置和运行方向,判断是否存在作业偏差。采用三维电子罗盘仪,能够根据设备运行方向和地磁正北方向夹角分析得到设备中心线与巷道中心线偏差距离。配合采用激光指向仪,在掘进机左右布置超声波测距仪传感器,能够根据距离和时差确定中心线与传感器距离。按照技术规范,需要在设备左边配置2个超声波测距仪传感器,右边配置3个。采用二轴倾角传感器,能够对偏角和设备机身倾角进行测量。经过控制单元运算后,可以得到调整角度和距离,然后利用电磁阀、行走马达等控制装置实现动态调整,达到纠正掘进机位置和运行方向的目标,确保掘进机能够始终按照目标方向开展掘进作业。2.3煤岩自动识别分析。在煤矿采掘过程中,需要做到高效识别煤岩,以便使工作面的开采效率和采煤质量得到提升。在不同地层深度,地质条件存在明显差异,使得开采作业将面临不同难度。采掘设备能否与之适应,直接影响煤层开采效果。而能否进行周围岩层硬度的准确识别,从而实现采掘设备控制调整,将对煤层切割速率产生重要影响。应用煤岩自动识别技术,可以根据截割设备电机电流、转速和油缸压力变化确定岩石硬度变化,根据参与关系对煤层和岩石层进行识别,确定二者分界面。对顶板和底板进行截割过程中,可以采用该技术加强作业负荷分析,合理进行煤岩界限判断。如在底板截割过程中,轨迹在底板范围遭遇岩石,可以判断为夹矸,为保证作业安全,还应将电磁比例阀速度调低。在底板以下遭遇岩石,可以判断为底板,应对截割头进行持续抬升,通过水平截割高效作业,直至恢复到原本作业形式。2.4井下自动监控分析。掘进工作面位于井下,需要加强通风、煤炭运输等各方面控制管理,保证井下作业高效开展。实现自动监控,能够对各类信号进行采集,为机械设备控制提供数据支撑。在掘进作业期间,工作面可能排出瓦斯,需要利用通风系统将瓦斯排出矿井,以免因井下瓦斯浓度增加出现安全事故。从系统组成上来看,包含控制站、集控中心和终端。集控中心位于地面,能够获取通风系统数据,并通过数据分析和显示加强控制管理。控制站由PLC控制器、光纤交换机等构成,能够采集和传输信息。采用监控系统进行井下瓦斯浓度监测,并利用智能通风控制站实现风机等设备的运行调节,能够使井下通风问题得到顺利解决。针对煤炭运输环境,还要采用自动化监控系统完成设备温度采集,以免因为负荷重量过大导致电机长期超负荷运行,出现温度突破临界值的情况,最终出现停机问题。布置温度传感器等装置,能够将设备温度转化为信号,通过实时监控确认皮带机工作状态。发现温度过高,将利用电流变速器对电机电流进行限制,避免设备出现过热问题。2.5掘锚自动切换分析。在工作面开展掘进作业容易受复杂地质条件影响,在环境较为恶劣的情况下,还要通过边掘进边锚固保证作业安全。采用掘锚一体化机组,对掘进设备和锚固设备实现联合自动化控制,能够保证工作面得到安全支护,为各项掘进作业开展提供全面保障。实际在巷道断面位置,结构安全将直接受到层宽影响。断面构造可能存在矩形角度,周边岩石硬度不足,在承受各方压力时将导致支护结构面临较大压力。因此采用锚杆支护方式,还要严格控制岩石压力。将锚固装置与掘进机联动控制,如图1所示,需要配合掘进巷进行自动化临支护,并采用配套自主性钻臂保证结构稳定,使支护作用得到最大限度发挥。具体来讲,就是在掘进机上方设置配套锚固装置,在掘进机不退机的条件下可以进行顶帮锚杆支护。从锚固装置整体结构上来看,主要包含升降油缸、换向阀、顶架等部分,利用液压系统带动油路进行支护操作。在掘进过程中,装置能够根据工作模式实现油路自动切换,将掘进机液压系统压阀切换至锚固装置油路,继而顺利实现锚杆支护。

3结论

为加快推动煤矿生产技术的发展,还要加强机电自动化技术的运用,使煤矿掘进工作面的开采水平得到不断提高,满足企业的安全、高效生产要求。在实践应用过程中,还应结合煤巷截割、掘进纠偏、煤岩识别等各个环节的作业要求实现机电技术改进,通过加强自动化控制排除各种因素的干扰,使技术在工作面掘进过程中发挥更大作用。

参考文献:

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