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综掘机快速施工技术在煤矿岩巷工程中的应用
摘要:随着煤炭工业的快速发展,煤矿岩巷工程施工技术面临新的挑战。综掘机快速施工技术凭借其高效、安全、经济等优点,在煤矿岩巷工程中得到广泛应用。本文针对综掘机快速施工技术在煤矿岩巷工程中的应用进行探讨,重点分析了综掘机的工作原理和技术特点,综合阐述了综掘机快速施工技术在煤矿岩巷工程中的具体应用,并对综掘机快速施工技术的发展前景进行了展望。
关键词:综掘机;快速施工技术;煤矿岩巷工程;应用
引言:
煤炭作为我国重要的能源资源,在国民经济发展中占据着举足轻重的地位。随着煤炭开采深度的不断增加,煤矿岩巷工程施工难度也随之加大。为了满足煤炭工业发展的需求,提高煤矿岩巷工程施工效率,综掘机快速施工技术应运而生。本文将从综掘机的工作原理和技术特点出发,深入分析综掘机快速施工技术在煤矿岩巷工程中的应用,为煤矿岩巷工程施工提供参考。
一、综掘机的工作原理与技术特点
1.1综掘机的工作原理
综掘机是一种集切割、钻孔、装载、运输、支护等多种功能于一体的煤矿岩巷工程机械设备。其工作原理是通过切割头上的截齿旋转切割煤岩,将切割下来的煤岩通过装载机构装入运输机构,并利用运输机构将煤岩运送至岩巷后方,同时在掘进过程中通过支护机构对岩巷进行支护。综掘机的工作过程可以分为切割、装载、运输、支护四个部分,各部分相互协调,实现了岩巷掘进的连续作业。切割部分由切割电机驱动切割头旋转,切割头上的截齿与煤岩接触,通过截齿的旋转切割作用将煤岩切割下来;装载部分通过装载机构将切割下来的煤岩装入运输机构中;运输部分利用运输机构将煤岩运送至岩巷后方;支护部分在掘进过程中通过支护机构对岩巷进行支护,确保岩巷的稳定性和安全性。综掘机的工作原理充分体现了煤矿岩巷工程机械化、自动化、连续化的特点,为煤矿岩巷工程的快速、高效、安全施工提供了可靠的技术保障。
1.2综掘机的技术特点
综掘机作为一种高度集成化的煤矿岩巷工程机械设备,具有多项突出的技术特点。一是集成化程度高,综掘机集切割、钻孔、装载、运输、支护等多种功能于一体,实现了岩巷掘进的连续作业,大大简化了施工工序,提高了作业效率;二是机械化程度高,综掘机采用了先进的液压、电气、控制等技术,实现了岩巷掘进的机械化作业,减少了人工劳动强度,提高了作业安全性;三是自动化程度高,综掘机配备了智能化的控制系统,实现了岩巷掘进的自动化控制,提高了作业精度和效率;四是适应性强,综掘机可根据不同的地质条件和工程需求进行配置和选型,适应不同的煤层赋存状况和岩巷断面要求;五是经济性好,综掘机的使用可以显著提高岩巷掘进效率,缩短工期,降低人工和材料成本,从而提高了煤矿开采的经济效益。综掘机的技术特点决定了其在煤矿岩巷工程中的广泛应用前景,是推动煤矿岩巷工程技术进步的重要力量。
1.3综掘机与传统施工方法的比较
综掘机与传统的岩巷施工方法相比,具有明显的优势。传统的岩巷施工方法主要包括炮掘法和人工掘进法,这些方法存在施工效率低、劳动强度大、安全风险高等问题。炮掘法需要大量的炮孔钻凿和爆破作业,施工进度慢,对作业人员的安全威胁大;人工掘进法劳动强度大,施工效率低,作业环境恶劣,容易出现安全事故。而综掘机施工则不同,它集切割、钻孔、装载、运输、支护等多种功能于一体,实现了岩巷掘进的机械化、自动化、连续化作业,大大提高了施工效率,减少了人工劳动强度,降低了安全风险。与传统施工方法相比,综掘机施工的效率可提高3-5倍,人员配置可减少50%以上,综合成本可降低30%以上,安全事故发生率可降低90%以上。此外,综掘机施工还具有占地面积小、机动灵活、环保效益好等优点,是替代传统施工方法、实现煤矿岩巷工程现代化的必然选择。因此,综掘机凭借其显著的技术和经济优势,必将在煤矿岩巷工程中得到越来越广泛的应用。
二、综掘机快速施工技术在煤矿岩巷工程中的应用
2.1综掘机在岩巷掘进中的应用
综掘机在岩巷掘进中的应用是其最主要和最基本的应用形式。综掘机掘进是利用综掘机的切割头旋转切割煤岩,将切割下来的煤岩通过装载机构装入运输机构,并利用运输机构将煤岩运送至岩巷后方,从而实现岩巷掘进的连续作业。综掘机掘进可以根据不同的地质条件和工程需求,采用不同的掘进方式,如全断面掘进、分部掘进、竖井掘进等。在全断面掘进中,综掘机通过一次性切割和装载完成整个岩巷断面的掘进,掘进效率高,适用于断面较小、地质条件较好的岩巷;在分部掘进中,综掘机通过多次切割和装载完成整个岩巷断面的掘进,掘进效率相对较低,但适用于断面较大、地质条件复杂的岩巷;在竖井掘进中,综掘机通过竖向切割和装载完成竖井的掘进,掘进效率高,适用于竖井施工。综掘机掘进的效率通常可达到3-5m/h,是传统人工掘进效率的3-5倍。综掘机掘进不仅效率高,而且掘进质量好,掘进断面平整光滑,有利于后续支护和安装工作的进行。综掘机在岩巷掘进中的应用,极大地提高了岩巷掘进的效率和质量,是实现岩巷掘进机械化、自动化、连续化的重要手段。
2.2综掘机在岩巷支护中的应用
综掘机在岩巷支护中也有着广泛的应用。岩巷支护是在岩巷掘进的同时或完成后,对岩巷围岩进行支撑和加固,以确保岩巷的稳定性和安全性。综掘机支护是利用综掘机上的支护机构,在岩巷掘进的同时完成岩巷支护的施工,实现了掘进与支护的一体化作业。综掘机支护可以根据不同的支护方式和支护材料,采用不同的支护工艺,如锚杆支护、锚网喷射支护、钢架支护等。在锚杆支护中,综掘机通过钻孔机构在岩巷围岩上钻孔,并通过锚杆机构将锚杆锚固在孔内,实现围岩的锚固支护;在锚网喷射支护中,综掘机通过喷射机构将混凝土喷射在岩巷围岩和锚网上,实现围岩的喷射支护;在钢架支护中,综掘机通过钢架机构将钢架架设在岩巷内,实现围岩的支撑支护。综掘机支护的效率通常可达到80-100米/天,是传统人工支护效率的2-3倍。综掘机支护不仅效率高,而且支护质量好,支护结构稳定可靠,有利于保证岩巷的长期稳定性。综掘机在岩巷支护中的应用,极大地提高了岩巷支护的效率和质量,是实现岩巷支护机械化、自动化、一体化的重要手段。
2.3综掘机在岩巷辅助工序中的应用
综掘机在岩巷辅助工序中也有着重要的应用。岩巷辅助工序是指在岩巷掘进和支护之外的一些辅助性工作,如岩巷清理、岩巷运输、岩巷通风、岩巷照明等。综掘机辅助工序是利用综掘机上的辅助机构,完成岩巷辅助工序的施工,提高岩巷辅助工序的效率和质量。在岩巷清理中,综掘机通过铲斗机构将岩巷底板上的煤岩碎屑铲装到运输机构中,实现岩巷底板的清理;在岩巷运输中,综掘机通过运输机构将掘进的煤岩和辅助材料运送到岩巷外,实现岩巷物料的运输;在岩巷通风中,综掘机通过通风机构为岩巷提供新鲜风流,改善岩巷内的通风条件;在岩巷照明中,综掘机通过照明机构为岩巷提供照明,改善岩巷内的光照条件。综掘机辅助工序的应用,可以减少岩巷辅助工序对掘进工作的干扰,提高岩巷掘进的连续性和效率;可以减少辅助工序的人力投入,提高辅助工序的机械化水平;可以改善岩巷内的作业环境,提高作业人员的安全性和舒适性。
结论:
综掘机快速施工技术凭借其独特的工作原理和技术特点,在煤矿岩巷工程中得到了广泛应用。综掘机的应用不仅提高了岩巷掘进效率,而且优化了岩巷支护质量,同时还简化了岩巷辅助工序。随着煤炭工业的不断发展,综掘机快速施工技术必将在煤矿岩巷工程中发挥更大的作用,为煤炭工业的可持续发展贡献力量。
参考文献:
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