浅议掘进技术现状与未来发展方向.docVIP

浅议掘进技术现状与未来发展方向 　　【摘 要】目前，煤矿掘进方面的先进技术主要有连续采煤机采掘合一技术、掘锚一体化掘进技术、分裂机、液压破碎锤联合掘进技术、光面爆破技术和负载反馈调速技术。未来掘进技术的发展方向有：可视化矿石识别技术、断面成型控制技术、行走机构的智能化控制技术和截割功率自动调节控制技术等。 　　【关键词】煤矿掘进；采掘合一；掘锚一体化；光面爆破 　　就目前情况来看，我国绝大多数的煤矿生产都是在地下进行的，只有极少数开采是露天的。根据有关资料统计，在我国有八成以上的煤矿开采需要在地下进行，此种类型的开采需要井工在井下作业，同时需要其在地表下开掘出大量的巷道，这样才能便于采煤和运输作业的高效运行。国家对掘进和回采的方针是：采掘并重，掘进先行。煤矿要达到稳产高产，那么煤矿巷道的快速掘进必须得到保证，这是一个关键的技术措施。掘进的技术和掘进的机械装备的水平直接与煤矿生产能力以及煤矿安全相挂钩。下面，本文就对近年来发展起来的一些煤矿掘进先进技术进行回顾总结，并对煤矿掘进技术的未来发展做一个简单地展望。 　　1　煤矿掘进技术现状 　　1.1　连续采煤机采掘合一技术 　　世界上的一些采煤大国，比如美国、澳大利亚，他们长期采用的掘进技术就是连续采煤机多巷掘进，这种方法是煤矿巷道高效快速掘进的主要方法之一。如今，我国在这方面也在不断向国外看齐，各种连续采煤机不断地被研发出来，连续采煤机煤巷掘进采取采掘合一的工作方式，掘进速度快，既可用于短臂机械化开采及回收边角煤，又可用于巷道快速掘进。它整机布置紧凑，多电机独立驱动，工作效率高；牵引电机采用直流串励电机，牵引特性好，过载能力强；主要液压件大都采用进口，保护完善，工作可靠。优点相当突出，所以说连续采煤机多巷高效掘进是当前高产高效工作面采掘准备的优选方式。 　　1.2　掘锚一体化掘进技术 　　一直以来，发展掘锚联合机组，实现“掘支锚一体化”平行作业是公认的加快煤巷掘进和锚杆支护速度的必要手段。通过不断地学习和借鉴国外相关先进技术，我国在这方面也有长足的进步。目前掘锚机组主要两种：一种是以连续采煤机为基础的掘锚机组；另一种是悬臂式掘进机机载锚杆机的掘锚机。掘锚机组的原理就是将掘进与支护有机地组合起来，实现通过同一台设备来实现掘进和支护工作，从而可以大大缩短掘进与支护设备的换位作业的时间。 　　掘锚一体化机组是我国技术创新项目，是当今世界一流的掘进科研成果。它一改矿井掘进过程中截割、扒装、运输、锚网支护等传统单一的作业手段，采用截割落煤与锚网支护同时作业的新模式，优化了作业流程，具有高可靠性、速度快、自动化、工效高、人工强度低等优点，特别是用于大断面煤巷掘进时优点更为突出。 　　1.3　分裂机、液压破碎锤联合掘进技术 　　世界经济的全球化不断深入和发展，带动了包括技术等等多方面的交流和借鉴。在向国外一些采煤大国的先进掘进机械技术的不断学习和研究之后，目前，中国国内也开始研究和生产一些先进的掘进机械，这其中比较具有代表意义的就是分裂机、液压锤的发展。 　　液压锤联合采矿掘进，是先用岩石分裂机将矿脉的岩体分裂，然后用液压锤将分裂的大块矿岩打成小块，再装车运至指定地点。这一方法也叫做非爆破采矿法。液压式岩石劈裂机替代了爆破和传统的破碎方法。它在破碎岩石和混凝土时不会产生压力波，也没有振动、噪音和粉尘，在采石场的荒料开采领域也拥有很大的技术优势。这种分裂机、液压破碎锤联合采矿掘进的方法，属采矿和岩巷掘进，其工艺流程是钻孔机开孔→各孔中安放分裂机→各分裂机分裂岩石、开槽→液压破碎锤将矿岩破碎成小块→装载机外运。 　　它的工作原理：岩石的抗压强度很高，相比之下它的抗拉强度却相当低。岩石劈裂机就用这个原理制成的，它有效地利用了液压放大和楔块的原理。工作方法：首先钻一个特定直径和深度的孔，将岩石劈裂机的破碎头部分插入孔中，中间楔块在液压力的作用下向前移动并将两个反向楔块撑开。最大张力达480吨，将岩石结构从内部进行破坏，几秒种内就会产生裂缝。与领域传统作业方式相比，它的特点是：安全性好、环保性好、经济性效益高、操作简单灵活。 　　1.4　光面爆破技术 　　在现今的煤矿掘进中，光面爆破，也越来越多地得到了采煤单位的采用。用光爆方法施工，岩层能较精确地沿设计轮廓断裂下来，使岩面平整，规则，同时还能够保证围岩的整体性和稳定性。 　　光面爆破的起爆顺序为：主炮孔——缓冲孔——光爆孔，其中光爆孔延后缓冲孔100ms　左右起爆。光面爆破的破岩机理相当复杂，现在还没有研究出确切的破岩机理。但是在通过实际应用的分析之后，已经达到了一定的共识。一般可以认为爆炸的时候，主要是气体发生膨胀，气体做功，从而达到爆破效果的。光面爆破的时候，四周的炮眼同时起爆，每一个炮眼都会产生冲击波，并且沿着径