两臂液压锚杆钻车在神东矿区的成功开发与应用分析
浅谈锚杆钻机国产化
20 年第 8 06 期
内 蒙 古石 油化 工
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浅 谈锚 杆 钻 机 国 产 化
李义 刚
( 神华 神东 煤 炭 分公 司 物 资 供 应 中 心 , 内蒙 古 准 格 尔旗 0 70 ) 1 0 0
摘 要 : 矿锚 杆 支护是 巷道 支护 的 发展方 向 , 煤 锚杆孔 钻进 设备 是 推广锚 杆 支护 的基 础 。介 绍 了 目 前 在神 东矿 区使 用的 几种 国外锚 杆钻 机 的性能 和特 点 , 析 了锚杆 钻机 国产化 的可行 性 及技 术难 点 。 分 关 键词 : 锚杆钻 机 ; 压 系统 ; 尘系统 ; 电缆 装置 液 集 卷 引 言 :锚杆 支 护 是有 宜 于 加快 井 巷掘 进速 度 、 提 高顶 板 支 护效 果 、 降低 支 护 劳动 强 度 和 减少 支 护 材料 消耗 的先 进 技术 。我 国仅 国有 重点煤 矿 每年掘 进 5 0多 万 米巷 道 , 9 7年 末 , 0 19 锚杆 支 护 率 全 国平 均 已达 3 . , 规 划 , 2 0 15 按 到 0 0年 , 杆 支 护 率平 锚 均应 达 到 5 , 已有大 同 、 台 、 0 但 邢 平顶 山、 铁法 、 西 山、 口等 1 龙 6个 矿 务 局 率 先 使 锚 杆 支 护 率 超 过 5 。国 外先 进 采煤 国锚 杆 支 护率 往往 超 过 8 。 0 0 在 现代 高 产 高效 矿 井 中 , 续 采煤 机 及 其后 配 套 设 连 备 已成 为重 要 的设备 。连 续 采煤机 多 用于房 式或 房 柱式 开 采 , 以及 双 巷 或 多 巷快 速 掘 进 , 其产 量 高 , 成 巷 速度 快 。 由于 采 空巷道 需要 及时 支护 , 因此 在连 续 采煤 机 的后 配 套设 备 当中 , 杆钻 机 就 显得 尤 为 重 锚 要。 以前的 锚杆 支 护工作 , 是 由矿工操 纵 风动或 液 都 压 钻 机打 眼 , 然后 手 动安 装锚 杆 , 动 强度 大 , 产 劳 生 效 率低 , 约着 煤 炭的产 量 。近几 年来 , 制 以澳 大利 亚 为代 表 的 几个 主 要 产煤 国家 , 继开 发 了“ 相 自移 式” 锚 杆 钻 机 , 中 由单 臂 、 臂 、 臂及 四 臂 等不 同形 其 双 三 式 的多 种 机 型 。这 些锚 杆 钻 机功 能 完 善 , 钻锚 速 度 快, 能够对 巷道 进 行及 时支 护 。另外 , 这些 锚杆钻 机 除 了能 够完成 钻 眼 、 装锚 杆这 两项 基本工 作外 , 安 还 可 以控 制 钻眼 的 方 向及 位 置 、 够 自行 行 走 和捕 集 能 有树 脂注 射 系统 的钻车 式锚 杆机 , 钻孔 、 装锚 杆 使 安 杆体 、 注入 粘 结剂 全 由机 械 完 成 , 机械 化 程 度 颇高 。 澳大 利 亚有 4家锚 杆 钻机 生 产 厂 家 , 生产 各 种 不 同 类 型 的锚杆 钻 机 , 以单 体 气 动 支 腿 式锚 杆 钻 机 使 尤 用 居多 , 有 多家 公 司 生 产能 与 掘 进 配套 的单 体 支 并 腿式 液 压锚杆 钻机 。澳 大利 亚气 动支 腿式 锚杆 钻机
锚杆钻车在普掘施工中的优势
锚杆钻车在普掘施工中的优势目前我矿普掘施工采用钻爆法施工,锚杆钻车使用具有以下优点:1、可以实现临时支护,替代临时支护。
目前我矿临时支护采用前探梁支护,Φ81mm无缝钢管制作,每根长4.5m,比较笨重,大断面施工5根前探梁,每循环临时支护用时80分钟,时间长。
锚杆钻车前部配有支撑机构装置,可以实现临时支护,取代前探梁支护,节约时间70分钟。
2、打锚杆速度快。
22m2断面下施工采用锚杆钻机施工锚杆需要140分钟,耗时较长,体力劳动量大。
锚杆钻车实现了巷道顶板、侧帮的锚杆及锚索支护机械化作业,具有钻进功能全面,工作效率高,工人劳动强度低等特点,可以大大缩短支护作业时间,提高支护效率和支护质量。
3、全液压锚杆锚索钻车针对掘进工作面断面宽度大于4.8- 5.5米、高度2.8-4.2米的巷道设计的,可以在赵楼煤矿使用。
而且钻车在结构上和功能上采用了整体升降的工作平台,可以根据巷道高度情况通过平台升降使作业人员进行上下调整,从而很方便的实现巷道内不同高度、不同角度锚杆(索)孔、炮眼孔、探测孔的机械化施工。
4、该锚杆钻车可以配套我矿目前的“凿岩台车+扒渣机+胶带”岩巷作业线使用,普掘机械化达到100%。
5、使用锚杆钻机后,掘进工作面的施工工艺会发生根本变化,能大大节约施工时间好工人劳动强度。
扒渣机配套普通风钻施工工艺流程及时间如下:放炮(140分钟)→临时支护(80分钟)→出矸(20分钟)→顶板支护(50分钟)→出下部矸石(70分钟)→支护两帮(40分钟)→打眼(80分钟)合计8小时。
扒渣机配套锚杆钻机施工工艺流程及时间如下:放炮(140分钟)→出矸(90分钟)→全断面支护(40分钟)→打眼(80分钟)合计5.8小时。
煤矿用液压锚杆钻车
3.整机结构组成
3.4行走控制 为了提高整机的灵活度,降低
操作难度,研发了单手柄操作行走 机构去取代了原双手控制两个阀的 常规控制方式。可实现单手控制整 机的前进、后退和左右转弯等功能。
右转
左转 前进 后退
3.整机结构组成
3.5后部操作部分 为了保证遥控操作时的安全性
单位 mm mm mm kw
V mL/r MPa m/min ° mm
参数值 4000 2650 500
22 1140/660
63 23 25 ±18 1200 B22
2.钻车锚杆支护工艺流程
侧帮锚杆、锚索孔施工 方式A
2.钻车锚杆支护工艺流程
侧帮锚杆、锚索孔施工 方式B
2.钻车锚杆支护工艺流程
CMM1-15 煤矿用液压锚杆钻车
冀凯河北机电科技有限公司
1 .概述Leabharlann 1.1产品特点及用途 锚杆支护是一种快速、安全、经济的巷道支护方式,是目前巷道支护先进技术的代表,是煤矿巷道
支护的发展方向。
CMM1-15煤矿用锚杆钻车是我公司针对煤矿巷道开拓作业中工作断面高度2.5~4米的巷道所设计 的高效机械化快速支护设备。可实现巷道顶板、侧帮上的锚杆、锚索孔、迎头炮孔及探测孔的机械化 作业施工。本钻车具有钻车功能全面,工作安全性及效率高,工人劳动强度低等特点,尤其是工人在 使用本钻车进行锚杆、锚索支护作业时能大大缩短支护作业时间,提高支护效率和支护质量。该钻车 结构合理,机构紧凑,运转灵活,操作方便,因而该钻车是实现目前国内巷道掘进支护快速、高效、 机械化的一种首选设备。该钻车与掘进机配套使用,适用于矿山巷道掘进工作面的支护机械化作业, 该钻车具有以下特点:
绿色矿山大柳塔煤矿:建设世界领先的清洁煤炭生产商
绿色矿山大柳塔煤矿:建设世界领先的清洁煤炭生产商11月3日,国家能源集团大柳塔煤矿52507智能掘进工作面地面分控中心经过安装调式,成功实现了对工作面智能连采机、配电点设备、运输胶带机的远程控制。
这一国内首个智能掘进工作面地面分控中心的正式投入使用,不仅为大柳塔煤矿的绿色矿山建设赋予了更多的科技内涵,也为国内同行业智能化建设提供了示范。
守护矿山“绿”底色,坚持发展高质量。
作为世界上最大的井工煤矿和神东矿区千万吨矿井的践行者、先行者,大柳塔煤矿曾以“生产规模化,技术现代化,队伍专业化,管理信息化”优势,先后多次创造国内外行业新纪录和世界第一,开创了中国煤炭工业的新纪元,被誉为神东千万吨矿井群的“孵化器”。
2018年以来,大柳塔煤矿树立“绿水青山就是金山银山”发展理念,聚焦绿色、创新、协调,以及“建设世界领先的清洁煤炭生产商”发展目标,全面推进绿色矿山建设,在国内同行业中的绿色矿山建设中再次树起了典范。
智能化让煤炭开发更安全高效煤炭行业作为一个高危行业,智能化建设尤为迫切与重要。
煤矿通过远程控制,各系统设备操控将由井下转移到地面,日常生产将主要依靠智能操控中心、智能技术支持中心和智能运维队伍协作完成,实现煤矿由“高危生产”向“本质安全”转变、由“规模产量”向“质量效益”转变、由“劳动密集”向“技术创新”转变、由“传统开采”向“智能开采”转变,从而实现煤炭行业的高质量发展。
大柳塔煤矿深刻认识到,煤矿智能化是绿色矿山建设的重中之重。
智能化建设不仅有利于提高生产效率、实现精准勘探,实现煤炭的绿色安全高效开发,还能够延伸煤炭企业产业链,打造煤矿智能装备和煤矿机器人研发制造等新产业。
该矿成立了由矿长任组长的科技创新和智能化工作小组,下设采掘、机电、“一通三防”、管理提升四个专业组,每组各确定一名专人负责科技创新、群众创新创效、智能化建设及亮点工程等相关工作。
该矿通过多年来的持续科技创新和智能化建设,已建成了区域中央自动化控制系统,控制范围达621.8平方公里,综合自动化系统涵盖了大柳塔、补连塔、上湾、哈拉沟和石圪台5座煤矿,形成了亿吨级的生产控制平台,实现了各生产系统的集中显示、数据监测存储、远程控制、智能报警、智能分析等功能,集中体现了矿井管理的信息化、自动化和智能化。
我国煤矿锚杆钻车的应用现状与发展趋势
我国煤矿锚杆钻车的应用现状与发展趋势发布时间:2012-04-26 点击次数:213次1引进国外锚杆钻车的应用现状及存在问题国外锚杆钻车多用于煤矿短壁开采与多巷掘进中,是与连续采煤机、掘进机配套的主要设备。
近年来,随着国外锚杆支护理论不断完善与发展,以美国久益( JOY)、弗莱彻(FLETCHER)、朗艾道(LONG-AIRDOX)、澳大利亚约翰芬雷(JOHNFINLAY)、海卓莫替克(HYDRAMATIC)等为代表的煤机设备公司陆续研发了新型锚杆钻车,自动化、智能化程度愈来愈高,安全性、可靠性大大增强。
我国煤矿短壁机械化开采方式以连续采煤机掘进巷道,配备国外的多臂履带式锚杆钻车为主。
20世纪90年代起,神华集团引进了多种具有自移能力的锚杆钻车,包括单臂、二臂和四臂等产品来配合连续采煤机掘进作业,实现了采掘工作面生产集中化。
其中,澳大利亚先进的四臂锚杆钻车应用效果突出,具有支护效率高、除尘效果好、操作简单、适应性强等优点,在井下生产中发挥着重要作用。
神东公司哈拉沟煤矿引进的澳大利亚海卓莫替克公司ARO- 40-RELMB-WT型锚杆钻车。
四个钻臂配有回转式干式吸尘钻机,单机功率20 kW,转速600 r/min,推力28 kN,推进速度0~20 m /min,扭矩350 N²m。
四个钻臂横向排列在机组前部,外侧的两个钻架安装在滑动悬臂上,可向外移动调节钻孔位置以符合锚固顶板所需要的锚杆布局要求。
操作简便,支护速度快,能够满足快速掘进的支护要求。
神东公司榆家梁煤矿引进的澳大利亚约翰芬雷公司4Y00-1224-WA型低采高锚杆钻车。
可实现顶板临时支护,装配有半自动钻进程序,结合人工插入树脂药卷和锚杆; 1个操作人员使用半自动控制系统可以有效的监视和控制2个操作台;整机采用整体对称式设计,具备瓦斯检测功能,设备有干式钻箱及可操作顶棚。
陕西黄陵矿业集团20世纪末引进美国朗艾道公司HDDR型双臂锚杆钻车,转动扭矩305N²m,锚杆机紧固扭矩258N²m,打眼及锚杆安装速度最快可达30套/h ,最大进给力22kN,转速650r/min,半自动化控制,但对巷道条件要求较高,不适于该矿长壁回采单巷掘进工艺,使用效果并不理想。
CMM2-15 型全液压两臂锚杆锚索钻车操作规程
CMM2-15型全液压两臂锚杆锚索钻车操作规程一、一般规定:操作人员必须是经过培训,经考试合格后,持证上岗。
工作面风流中瓦斯大于0.5%时不许送电;瓦斯浓度大于1%时必须停机;瓦斯浓度或二氧化碳浓度大于1.5%时必须断电撤人。
要严格执行敲帮问顶制度,确认工作面安全后方可进行作业。
在作业过程中,要密切注意顶板及周围情况,一旦有不安全隐患,应立即停止作业,待不安全隐患处理完毕后方可作业。
司机必须穿长袖工作衣,扎紧袖口,佩戴齐全的劳动保护用品。
操作时确保工作范围内无闲杂人员及物件。
严格按润滑要求加注润滑油脂。
锚杆机行走期间,行走区域内严禁站人;行走时要与两帮保持一定距离,不得碰撞两帮的管线、设备及风筒等。
锚杆机行走时要降低临时支护顶棚到合适位置,且顶棚上下严禁站人。
锚杆机应停放在平坦,无淋水、积水,支护完整且不影响其他设备运行的巷道里。
二、操作程序启动前检查启动前检查钻车各机构的摆放位置是否安全。
启动本钻车前一定要将外部水源接入本钻车,并保证钻车的水路通畅;检查油箱中油液的质量和液位高度是否正常,当液位低于工作油位或油温超过601时,应停车加油或降温。
启动本钻车前要检查电缆有无损坏、破裂,电气元件是否正常;确认所有控制开关能自由操作且均处于断开或中位。
在开车前必须认真检查各液压阀的操作手柄,必须处于中间位置;启动本钻车前要通过轻微点动确认油泵转向。
开机程序主令电气控制箱是指QJZ2-80/1140(660)矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器。
把该起动器转换开关扳手转到"正'的位置,按下绿色"起动'按钮。
然后按下声光组合电铃按钮,电铃响起(2秒后即可松手), 约5秒钟后,按下远程控制按扭中的"绿色'按钮,油泵电机起动。
主令电气控制箱起动油泵电机后锚杆钻车前灯、后灯开始通电照明。
按要求将本钻车行走至指定位置,根据巷道高度调整升降平台,使升降平台的位置满足作业人员需要。
锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用
锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用【摘要】随着煤矿开挖深度的不断增加,巷道支护面临着重大问题,本文从锚杆锚索支护的作用原理、当前煤矿巷道支护现状与存在的问题,以及锚杆与锚索联合支护的分析这三个方面对锚杆锚索在煤矿巷道支护中的应用进行阐述。
【关键词】锚杆;煤矿;巷道;支护一、前言随着经济的发展,煤作为主要的能源面临的需求也越来越大,煤矿作为生产煤炭的主体行业也面临着向深部开发的问题,随着开挖深部的增加,巷道的支护面临诸多困难,为了提高支护强度,提高安全性,我们需要对锚杆支护在煤矿内部的应用进行分析。
二、锚杆锚索支护的作用原理锚杆锚索是直接作用在巷道围岩的岩石内部,不同于以往的木支护以及工字钢支护,用通俗的语言来说,就是从过去的在围岩外部的被动支护变为围岩内部的主动支护,这样可以减少巷道变形,提高支护的承载力。
由于巷道围岩的地质条件不同,锚杆锚索支护的形式也有相应的变化,使得作用机理也各不相同。
现如今主流的的锚杆支护原理主要有以下几种:悬吊理论、组合梁(拱)理论、锚杆桁架支护理论等。
悬吊理论适用于老顶较为稳定的岩层中,将锚杆与老顶通过树脂胶进行相连接,从而将直接顶悬吊起来对巷道进行支护;组合梁(拱)理论主要是通过将各个锚杆应力作用区相连接进而形成稳定的拱,提高巷道的支护强度。
在利用锚杆锚索支护时,由于锚杆锚索支护的作用强度以及刚度均大于围岩的变形值,同时在支护时改变围岩的应力状态,同时通过加强对裂隙以及破碎岩石的挤压,增加锚杆的抗剪强度,从而增大围岩自身的承载能力。
例如进行平巷掘进,在平巷掘进之后,由于直接顶缺乏支撑,将会发生沉降变形,此时可以通过锚杆锚索以及托盘将直接顶悬吊起来,将直接顶的变形值转化为锚杆对老顶的拉力,提高直接顶的稳定性,使得岩层可以形成稳定的结构。
锚杆锚索的支护作用效果比较的复杂,不能简简单单的用一个理论进行解释,尤其是在锚杆锚索对围岩岩石的加固作用效果上,其主要表现为以下几个方面:锚杆锚索通过树脂胶等胶体与岩层进行稳定的连接,提高了岩层的抗拉强度,将岩层变为一个整体。
液压锚杆钻车(新设备)安全风险专项辨识评估报告
液压锚杆钻车(新设备)专项安全风险辨识评估报告2024年5月专项安全风险辨识评估人员名单一、安全风险辨识评估小组为了减轻职工劳动强度,提高施工效率和安全可靠性,公司安排综掘一队在二采区辅运巷掘进期间使用CMM2-18Y型煤矿用液压锚杆钻车,配合EBZ200综掘机进行掘进作业。
为了确保安全使用液压锚杆钻车,由总工程师组织,相关部门参加,成立了安全风险辨识评估小组。
组长:总工程师副组长:机电矿长、分管矿长主要成员:各科室及相关大队负责人职责:1、收集与液压锚杆钻车风险辨识评估相关的资料和信息。
2、开展液压锚杆钻车安全风险辨识、评估工作。
3、制定安全风险管控措施,并转化应用。
4、补充年度风险清单及管控方案。
二、安全风险辨识评估范围本次安全风险辨识评估覆盖了与液压锚杆钻车相关的运行、操作、维护保养,以及液压锚杆钻车的结构。
安全风险辨识评估前,相关人员收集了与液压锚杆钻车相关的以下资料和信息:1、设备使用说明书。
2、工作面相关资料。
3、设备常见故障。
4、设备操作规程。
5、相关标准:《煤矿安全规程》(2022版)、《煤矿用液压钻车通用技术条件》(MT/T199-1996)。
三、设备概况(一)主要用途及适用范围该钻车主要用于煤巷及半煤岩巷道掘进工作面支护作业,能够实现顶帮同时支护,还具有在硬度f=3~8的煤/岩层内钻炮孔及探测(探水、探瓦斯)孔等功能。
巷道支护高度2.5~4.0米,支护宽度2.8~4.6米以上。
适应巷道工作坡度为±18°。
(二)钻车基本性能参数四、设备结构组成和工作原理本钻车由行走机构、机体部、推进机构(钻孔机构)、前部支撑机构、钻臂机构、液压系统、水系统、电气系统等八大部分构成。
1、行走机构行走机构分别由两台液压马达驱动,通过减速机构驱动链轮带动履带实现行走。
履带张紧机构由张紧轮组、张紧油缸组成,张紧轮组通过张紧油缸的伸缩运动可调整履带的张紧程度。
履带架通过定位槽及高强度螺栓固定在机体两侧,在履带的侧面开有方槽,以便张紧油缸的拆卸。
煤矿用液压自动锚杆钻车的研发
煤矿用液压自动锚杆钻车的研发发布时间:2021-05-10T03:55:09.552Z 来源:《中国科技人才》2021年第7期作者:张亮任永力谷志强[导读] 2019年1月煤矿钻探装备技术正式被国家煤矿安全监察局纳入到《煤矿机器人重点研发目录》中,自动化煤炭支护装备必将迎来新的发展和挑战。
冀凯河北机电科技有限公司河北石家庄 050035摘要:针对目前煤矿锚杆支护工人采用单体式锚杆钻机劳动强度大,工作效率低,无法实现机械化施工的问题,进口锚杆钻车体积大,动作不灵活,零配件供应不及时等问题,研发一种具有体积小,动作灵活,具有机械手和钻杆库的锚杆钻车,通过PLC编程控制,实现自动接续钻杆,自动拆卸钻杆等功能。
有效的降低了工人的劳动强度,提高了支护效率,为煤矿巷道的机械化掘进提供了有力的支持。
关键词:自动、连续钻进、遥控、机械手、钻杆库、伸缩履带2019年1月煤矿钻探装备技术正式被国家煤矿安全监察局纳入到《煤矿机器人重点研发目录》中,自动化煤炭支护装备必将迎来新的发展和挑战。
基于自身的技术优势及结合支护装备产品的发展趋势和国家各级各部门的政策导向,决定针对目前效率低、技术滞后、应用范围广的井下钻探市场专门研发一款钻锚机器人产品,改变原有环境差、效率低、强度大的情况。
煤矿用液压锚杆钻车采用自动装卸钻杆、远距离无线遥控操作等关键技术研发的煤矿用液压锚杆钻车。
一次钻进深度11米,钻机最大扭矩350N.m。
回转推进采用推力自适应技术,防止在钻孔过程中出现各类的卡钎现象提高支护效率。
适用于煤矿、非煤矿山、隧道涵洞等12~20m2巷道断面的锚杆、锚索机械化支护作业。
1、通过认真的技术分析及讨论课题组明确了研究过程主要解决以下几方面问题,进一步明确了研究思路:(1)自动打钻,操作人员只需向钻杆库添加钻杆,其余无需人工干预,采用遥控一键式自动打钻/退钻,打孔效率是传统钻机的3-5倍;(2)伸缩底盘的设计,同时满足通过性和稳定性的要求;(3)利用各传感器采集信号,PLC分析控制整个系统的可靠运行,实现对打钻工程参数的实时传输及显示。
CMM2-30煤矿用液压锚杆钻车组成作用
CMM2-30煤矿用液压锚杆钻车
CMM2-30煤矿用液压锚杆钻车配有两部锚杆钻机,单独操作,互不影响,具有结构合理紧凑、动作灵活、操作简便等特点,采用变量先导操作系统,充分体现了产品的先进性、可靠性、zmjt054适用性和经济性等特点。
行走机构所配置的一体式马达减速机选用进口件,履带板采用优质合金铸钢材料保证其运行可靠。
整体结构简单,紧凑,功能齐全。
CMM2-30型煤矿液压锚杆钻车在结构上采用了整体升降的工作平台,可以根据巷道高度情况通过平台升降使作业人员进行上下调整,从而很方便的实现巷道内不同高度、不同顶板角度锚杆(索)孔中,煤,集,团、侧帮锚杆孔的机械化施工。
本钻车具有钻进功能全面,工作效率高,工人劳动强度低等特点,采用全液压控制,液压锚杆钻机,其转矩、推力、转速能随工作负载的变化,实现较合理的匹配,使液压锚杆钻机始终保持良好的钻削性能,提高支护效率和支护质量。
煤矿用液压锚杆钻车在矿井中的应用
煤矿用液压锚杆钻车在矿井中的应用摘要:液压锚杆钻车应用中提高了巷道掘进效率,节约了人员,降低工人劳动强度,文章主要介绍了煤矿用液压锚杆钻车在矿井中的应用,为淮南矿区煤巷支护装备提升积累了经验。
关键词:液压钻车;施工;效果煤矿用液压锚杆钻车是一款新型巷道支护机械设备,该机与掘进机、钻装机组配套使用,能快速完成支护工作,实现作业平衡,提高机械化。
主要用于煤岩和半煤岩巷道工作面支护作业,能够同时实现巷道顶部和侧帮锚杆锚索支护,实现了巷道顶板、侧帮的锚杆及锚索支护机械化作业,是改变目前巷道掘进工艺的一种先进的支护设备。
1 推广液压钻车的必要性谢桥煤矿原煤巷施工支护设备主要为:气动锚杆钻机施工顶部锚杆(索),手持式锚杆钻机施工帮部锚杆,施工前,需搭临时操作平台,人员站平台上进行操作,施工程序多,操作人员距离迎头较近,在巷道围岩状况差的情况下,容易发生顶帮片落矸石伤人事故,且施工一个锚杆眼,设备需要从新人工挪移一次,工人劳动强度大,作业效率低。
针对这种情况的煤巷掘进支护,谢桥煤矿引进煤矿用液压锚杆钻车,在某工作面胶带机顺槽使用。
经过使用,较好的解决了施工中临时支护、设备搬运等问题,提高安全系数和施工效率,为淮南矿区煤巷支护装备提升积累了经验,也切实解决淮南矿区现阶段煤岩巷施工安全、快速支护问题。
2 钻车结构特点钻车由行走机构、机体部、推进(钻孔)机构、支撑机构、钻臂机构、液压系统、电气系统等七大部分构成。
钻车能够实现顶板和两帮的锚杆、锚索支护作业,钻车在结构上采用了整体升降的工作平台和变位灵活的工作机构,可以根据巷道高度情况调整平台升降的高度,能够实现巷道内不同高度、不同角度的锚杆、锚索、炮眼孔、探测孔(探水,探瓦斯)的机械化施工作业。
液压钻车在结构和功能上采用了整体升降的工作平台,可以根据巷道不同高度等情况,通过平台升降来调整人员的作业高度,从而实现巷道顶板、帮上的锚杆孔、锚索孔、炮眼孔及探测孔的机械化作业施工。
国家安全监管总局关于印发推广先进安全技术装备目录(2015年第二批)的通知
国家安全监管总局关于印发推广先进安全技术装备目录(2015年第二批)的通知文章属性•【制定机关】国家安全生产监督管理总局(已撤销)•【公布日期】2015.11.04•【文号】安监总科技〔2015〕109号•【施行日期】2015.11.04•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】劳动安全保护正文国家安全监管总局关于印发推广先进安全技术装备目录(2015年第二批)的通知安监总科技〔2015〕109号各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团安全生产监督管理局,各省级煤矿安全监察局,有关中央企业:为加快先进安全技术装备的推广和应用,提升企业安全生产保障水平,增强防范和遏制重特大事故能力,根据《安全生产法》和《国家安全监管总局办公厅关于印发淘汰落后与推广先进安全技术装备目录管理办法的通知》(安监总厅科技〔2015〕43号),现予发布《推广先进安全技术装备目录(2015年第二批)》,请结合实际,积极组织应用和推广。
安全监管总局2015年11月4日推广先进安全技术装备目录(2015年第二批)序号推广的先进工艺和设备名称主要功能特点(含技术参数和性能指标)适用范围推广应用情况1 远程自动控制采煤技术与装备通过地面或巷道综合监控中心对工作面的采煤机、液压支架、刮板机等设备集中控制,实现割煤、推溜、移架、运输、除尘等过程的自动运行,还具备记忆割煤等功能,远程遥控最大延时不超过300ms。
适用于大采高、中厚、薄及较薄等各种煤层工作面装备的自动控制。
在神华集团、陕煤化集团、冀中能源、阳煤集团、贵州盘江精煤股份公司等十多个矿区推广应用,在减少工作面人员、提高采煤效率、实现安全生产等方面取得显著成效。
2 急倾斜煤层刨运综采机组刨运综采机组采用电液控制,可实时显示图像和文字等工作面数据,可根据需要输入参数远程控制机组,实现了落煤期间工作面内无操作人员;刨运机梁即作为移架横梁,又是刨头的承载体。
省略了输送机,采用多种系统和机构,解决了设备下滑、减速器润滑等难适用于煤层倾角35°~85°的走向长壁工作面。
课后题
第一章1,解释岩石的可钻性和可爆性可钻性和可爆性用来表示钻眼或爆破岩石的难易程度,是岩石物理力学性质在钻眼或爆破的具体条件下的综合反映。
2,岩石工程分级的目的和意义是什么?常用哪些表示方法?采掘工程要求对岩石进行定量区分,以便能正确的进行工程设计,合理的选用施工方法,施工设备机具和器材,准确的指定生产定额和材料消耗定额等。
(1)按岩石坚固性进行分级的方法——普式岩石分级法。
(2)煤炭部按煤矿岩层的特点制定的围岩的分类。
(3)美国用“岩芯质量指标”(R.Q.D)进行分类3,岩石的坚固性系数坚固性表示岩石在各种采矿作业(锹,镐,钻机,炸药爆破等)以及低压等外力作用下受破坏的相对难易程度。
坚固性系数f表示岩石破坏的相对难易程度。
通常称为普氏岩石坚固性系数第二章1,何为炸药爆炸三要素?工业炸药是如何分类的?三要素:反应的放热性,生成气体产物,化学反应和传播的快速性按其组成可分为:单质炸药,混合炸药;按其用途可分为:起爆药,猛炸药,发射药(火药)2,什么是炸药的氧平衡?解释间隙效应现象氧平衡就是用来表示炸药内含氧量与充分氧化可燃元素所需氧量之间的关系。
如果在药卷与炮眼孔壁存在间隙,常常会发生爆轰中断或爆轰转变为燃烧的现象。
这种现象称为间隙效应或者管道效应。
产生间隙效应的原因一般认为是:爆轰波在传播过程中,其高温高压爆轰气体使其前段间隙中的空气受到强烈压缩,从而在空气间隙内产生了超前于爆轰波传播的空气冲击波。
这样,药卷在爆轰波到达之前已经受到冲击波的强烈压缩,直径缩小而密度增大,引起爆轰波参数恶化。
在药包直径缩小和密度增大到一定程度时,可导致爆速下降,甚至造成爆轰中3,什么是微差爆破?微差爆破的破岩机理有哪些?利用毫秒雷管或其他设备控制爆破的顺序,使每段之间只有几十毫秒的间隔,叫做微差爆破破岩机理:应力波干涉假说,自由面假说,岩块碰撞假说,残余应力假说4,什么是光面爆破?光面爆破的优点是什么?光面爆破的实质,是指在井巷掘进断面设计的轮廓线上布置间距较小,相互平行的炮眼,控制每个炮眼的装药量,选用低密度和低爆速的炸药,采用不耦合装药,同时起爆,使炸药的爆炸刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝,并沿各炮眼的连线——井巷轮廓线,将岩石崩落下来。
液压锚杆钻车
液压锚杆钻车(CMM2—18)是我公司根据当前煤矿掘进工艺技术发展需要自行开发设计的一种新型巷道支护专业设备。
该机与掘进机配套使用,实现了巷道顶板、侧帮锚杆及锚索支护机械化作业,是改变目前巷道掘进工艺的一种先进的支护设备。
该设备及施工工艺已获得国家专利,目前国内、国际尚无与掘进机配套使用的同类产品,具有国内、国际领先水平。
一、结构特征锚杆钻车由行走部、机体部、前后钻机部、前后钻臂升降机构、前后连接横梁、前支撑部、铲板部、液压系统、动力部、工作平台等组成。
参见附图1。
二、主要技术特征1.实现顶帮锚杆、锚索支护全部机械化作业,比传统施工工艺提高工效50%左右。
2.机械化操作,大大减轻了工人劳动强度;湿式钻孔,减少粉尘,改善了工人作业环境;有可以升降的工作平台,人员操作方便。
3.实现了机械临时支护,人员始终在临时支护或永久支护下作业,大大提高了工人作业安全性。
4.钻机液压锁紧锚杆,能确保锚杆预紧力,有利于支护工程质量的管理。
5.整机全部采用液压控制,前后两台钻机采用独立液压系统;整机结构合理、紧凑,各部件强度可靠;配套液压元件采用进口或国内名牌厂家产品;操作维护方便,运行安全可靠;产品已经多年批量生产,成熟稳定。
三、使用说明1.锚杆钻车与掘进机配套布置关系:掘进机割煤时两台锚杆钻车靠一侧煤帮停放,掘进机割煤一个循环进尺并完成装煤后,掘进机后退并紧靠另一侧煤帮,让出锚杆钻车前行通道(≥1800 mm),两台锚杆钻车顺序前移至工作位置,左右机各靠一侧煤帮。
2.锚杆钻车工作顺序:(l)锚杆钻车前行至支护作业位置。
(2)将护网挂于前支撑部横梁上,前支撑部升起撑紧顶板,铲板部撑紧底板,工人进行铺联网作业。
.锚杆钻车与掘进机配套布置关系:掘进机割煤时两台锚杆钻车靠一侧煤帮停放,掘进机割煤一个循环进尺并完成装煤后,掘进机后退并紧靠另一侧煤帮,让出锚杆钻车前行通道(≥1800 mm),两台锚杆钻车顺序前移至工作位置,左右机各靠一侧煤帮。
浅谈锚杆钻机在煤矿生产建设中存在的问题及发展方向
浅谈锚杆钻机在煤矿生产建设中存在的问题及发展方向摘要:随着我国经济水平的不断提高,对能源的需求也越来越大。
煤炭作为一种重要的能源资源,在我国一次性能源结构中占据着重要地位。
但是由于受到地质条件和开采技术等因素的影响,目前国内大部分矿井都面临着煤层松软、瓦斯含量高、顶板破碎等难题,严重制约了煤矿企业的安全高效生产。
因此,如何有效解决这些问题成为当前亟待研究的课题之一。
其中,采用锚杆支护可以很好地改善煤矿生产建设的力学特性,从而达到提升煤矿生产建设稳定性的目的。
本文重点研究锚杆钻机在煤矿生产建设中存在问题,并提出若干建议,旨在逐步提高锚杆钻机工作水平。
关键词:锚杆钻机;煤矿生产;存在问题;发展方向引言:随着我国经济社会的快速发展,对能源需求量不断增加。
为了满足日益增长的煤炭资源开采需要,必须加快机械化、自动化和智能化矿井建设步伐。
目前,国内外各大矿区已经广泛使用各种类型的掘进设备进行煤矿生产建设作业,其中最主要的是锚杆钻车。
它能够实现钻孔、装药、注浆等功能于一体,具有结构简单、操作方便、安全可靠等优点,被广泛应用于煤矿井下煤矿生产建设施工过程中[1]。
一、我国锚杆钻机的发展现状目前,国内外锚杆钻机主要有以下几种:第一,机械式。
该类型钻机是通过人力或者电力来驱动钻机进行钻进作业;第二,液动或电传动式。
该类钻机采用了液压、电气等技术对其进行操作和控制;第三,机电液一体化。
该类钻机将机械、电子以及液压等技术结合起来形成一个整体,实现了自动化运行;第四,智能化。
随着科技水平不断提高,智能化已经成为未来发展的必然趋势,因此,很多企业都开始研发智能型设备。
例如,某公司研制出一款新型锚杆钻机,可以自动完成钻孔工作,并且能够有效地降低劳动强度。
同时,还具有较高的安全性与可靠性。
此外,该设备配备了先进的传感器装置,可实时监测施工过程中的各项参数,一旦出现异常情况就会立即报警,从而避免事故发生。
另外,该设备还具备远程操控功能,只需要安装相应软件即可实现远程操控,不仅方便快捷,而且大大提升了效率。
浅析中国煤矿巷道掘进技术和装备的现状与发展
浅析中国煤矿巷道掘进技术和装备的现状与发展摘要:我国是世界上最大的煤炭生产和消费国之一,煤矿行业对中国的能源供应和社会经济发展具有重要意义。
随着经济的不断增长和社会的不断发展,对于煤矿生产也提出了更高的要求。
不但要有更高的产量,同时需要通过技术和装备升级更新实现绿色开采。
基于此,了解中国煤矿巷道掘进技术和装备的现状,分析其中的不足,探索其发展趋势有非常重要的意义。
本文将就此展开探讨关键词:中国煤矿;巷道掘进;技术;装备引言:煤矿开采对于推动我国社会经济的发展起到了非常重要的作用,但是从煤矿开采的技术和装备水平来看,我国当前与发达国家之间还存在着一定的差距。
特别是巷道掘进技术与装备方面,大量相对落后的设备与装备还在使用,不但影响了煤矿的开采效率,而且也不利于煤矿开采的安全风险防范。
所有要想实现煤矿行业的可持续发展,必须要不断推动巷道掘进技术与装备的更新。
1中国煤矿巷道掘进技术和装备现状1.1 综合机械化掘进技术和装备从我国煤矿巷道掘进作业的实际情况来看,综合机械化掘进技术是应用最为广泛的技术。
就这一技术的主要设备来看,包括了悬臂式掘进机、转载机、刮板输送机。
我国从上世纪六十年代引入悬臂式掘进机,此后经过我国的自主改进,同时也吸收了国外的一些先进经验,使我国的巷道掘进技术得到了显著的提升。
当前,我国主要的掘进机种类超过20种,基本能够满足我国的煤矿开采需求。
今年年来,我国某研究单位推出了EBJ-120TP 新型巷道掘进机。
该设备体积小、且具有很强的破岩能力,而且稳定性非常高,这一设备在国际上处于领先地位,对于我国煤矿开采,起到了一定的推动作用[1]。
1.2 连续采煤机高效掘进技术和装备连续采煤机采用连续切割、运输和支护的方式,能够实现高效、连续的煤炭开采,在大断面煤矿有很高的应用价值,而且其具有很强的条件适应性。
而我国当前尚没有能够生产连续采煤机的设备,主要都是通过向外国采购来满足生产需求。
从最早的单机采购,发展到后来的连续成套采购。
cmm2-xx系列两臂锚杆钻车使用情况分析
区域治理综合信息CMM2-xx系列两臂锚杆钻车使用情况分析吴海文国家能源投资集团有限责任公司神东分公司开拓准备中心,陕西 神木 719315摘要:我国煤矿的煤巷综掘作业线普遍采用的配套方式为综掘机和手持式单体锚杆钻机,支护占作业时间过长,劳动强度大,存在较大安全隐患,严重影响煤巷快速掘进和采掘的接续。
随着我国煤矿开采强度,规模与产量的在幅度提高,对巷道支护提出了前所未有的要求。
双壁锚杆钻车技术是目前最适合煤巷的高效、经济的支护方式。
先进的锚杆施工设备可以保证复杂煤岩条件下的支护质量,提高成巷速度,促进锚杆支护技术的发展,并为矿井实现高效创造良好的条件。
CMM2-xx系列锚杆锚索钻车交叉综掘工艺,实现了锚、护机械一体化作业,大大缩短了支护作业时间,提高支护效率和支护质量,带来很好的安全、经济、社会效益。
关键词:锚杆钻车; CMM2-xx;北京景隆重工;使用分析北京景隆重工生产的CMM2-xx系列两臂锚杆锚索钻车进入神东矿区已批量使用近5年,作为最先使用该设备的单位,在此期间不断更换作业环境,提出改进意见,并接收多个版本的改进型号,积累了较多使用经验;开拓准备中心作为井田开拓单位,施工的全岩巷道、半煤岩巷道,煤巷等多属于条件恶劣区域,作业情况相对复杂,同时也便于挖掘设备潜力,放大存在问题;近期利用特殊施工条件再次开展设备测评,测评地点位于布尔台矿1-2上煤开口段,工程总长度800米,巷道断面:宽×高(5.4×3.6m),辅运、胶运、回风三巷同用时掘进,该巷道为2-2煤至1-2上煤穿层巷道,巷道煤岩组成随掘进进度不断变化,施工地点位于富水区,顶板破碎严重淋水大,底板破碎,同时伴随大量涌水,底板泥化,由于回风巷道高差较低,涌水量大,平均水深经常超过300mm,底板泥化,使用两臂锚杆锚索钻车涉水行走在存在安全隐患,故只能使用传统单体钻机,另外两巷道情况稍好,具备使用两臂锚杆锚索钻车的条件,从使用情况来看,由于同处条件恶略地段,在无外界影响的情况下每天三个循环,交运、辅运巷道平均掘进8-9米/天,回风巷使用单体钻机因为支护时间较长,故进尺为5-6米/天。
煤矿建设中机载锚杆钻机的应用研究
煤矿建设中机载锚杆钻机的应用研究煤矿建设中机载锚杆钻机的应用研究摘要:锚杆钻机是实现锚杆支护技术的机械设备,随着锚杆支护技术的飞速开展,用于钻凿锚杆孔的锚杆钻机也得到了快速开展。
机载锚杆钻机具有可以满足不同断面形状巷道的快速掘进成巷要求,提高巷道支护强度,减少事故率等优点。
该文简要介绍了机载锚杆钻机的适用范围,重点讲述了机载锚杆钻机在煤矿中的使用情况。
关键词:优点;钻孔;安装锚杆随着机械工程建设的开展,对机掘巷道的掘锚工艺与作业通常那么采用掘进机加单体锚杆钻机的方式来实现工程作业,而这种方式其主要存在的问题把包括对综掘机的开进和开出那么显得非常的频繁,并且在作业的过程当中,锚杆机需要通过人工的频繁的移动,从而造成对工程辅助作业的时间相对较长,并且其占用的劳动力也比拟多,大大降低了整个挖掘效率,并使得工作环境和工人的劳动强度大大增强。
因此,如何对上述存在的问题进行改良,成为本文重点探讨和研究的问题。
1机载锚杆钻机优势分析首先,与传统的锚杆钻机相比,机载的锚杆钻机可大大降低人员的作业强度。
在实际的应用当中,传统的锚杆钻机通常被分为顶钻或者是帮钻,在对其进行打注的时候,通常需要对其进行频繁的搬动,同时在打注顶部锚杆与帮部锚杆的时候,其通常都需要进行换钻。
而机载的锚杆在进行施工的时候,那么不需要进行搬动,而只需要工程作业人员通过把手即可实现对其不同方向的移动,从而实现对钻机的搬动,同时无论是在打注顶杆还是帮部,不需要更换钻。
其次,在支护的效果方面有所增强。
传统的帮钻其扭矩通常在58 ~85N・m,顶钻的扭矩在160N・m。
根据施工的要求,对顶部锚杆的预紧力必须大于150kN,帮部锚杆的预紧力大于或者是等于100kN,并且需要对其进行二次紧固,方可到达预紧力的要求。
而机载锚杆的扭矩可到达200 N・m,因此,不需要进行二次加固即可实现对预紧力的要求。
2使用条件对机载锚杆钻机的使用,动力源首先必须满足工作油压在16MPa,流量在90L /min;其次是对冲洗水的要求,其必须水质洁净,同时水压必须保持在2.5MPa;再次那么是每个星期必须对其油嘴、滑到与滑槽等进行润滑;最后那么是钻杆直径为19mm,长度通常分为1米与1.5米。
锚杆钻车的操作技巧与注意事项分享
锚杆钻车的操作技巧与注意事项分享锚杆钻车是一种用于地下探矿和矿山工程的重要设备。
它广泛应用于采矿、隧道工程、地质勘探等领域,其操作技巧和注意事项对保障工作安全和提高工作效率至关重要。
在本文中,我将分享一些锚杆钻车的操作技巧和注意事项,希望对您有所帮助。
首先,对于锚杆钻车的操作技巧,以下几点需要特别注意:1. 熟悉设备:在操作锚杆钻车之前,首先要熟悉设备的结构和功能。
了解每个控制按钮的作用和操作方法,熟悉各个部件的位置和功能。
这样可以确保在实际操作中更加灵活和准确地控制设备。
2. 控制速度:在操作锚杆钻车时,需要注意控制速度。
操作者应该根据具体工作要求,合理选择工作速度。
过快的速度可能导致工作过程中的意外事故,而过慢的速度则会降低工作效率。
因此,在操作锚杆钻车时,必须注意控制速度的平稳和合理。
3. 注意传动系统:锚杆钻车的传动系统是保证设备正常运转的关键部件。
操作时,应该保持传动系统的稳定和正常工作。
定期检查润滑油的情况,及时更换磨损的零部件。
避免在低温或高温条件下长时间运行,以免对传动系统造成损害。
4. 清洗设备:地下矿山环境恶劣,设备容易受到灰尘和颗粒物等污染。
因此,在操作锚杆钻车之前和之后,应该对设备进行定期清洗,确保设备的正常运行。
清洗时,应该使用适当的工具和清洁剂,防止设备受损。
接下来,我们来谈一谈锚杆钻车操作中需要注意的事项:1. 安全意识:在操作锚杆钻车时,安全意识是最重要的。
操作者应该严格遵守操作规程和安全操作规范,穿戴好安全装备,避免发生意外事故。
在操作过程中,要时刻留意周围环境,防止发生意外情况。
2. 环境评估:在地下采矿作业中,环境条件可能复杂多变。
在操作锚杆钻车之前,操作者应该对工作环境进行评估,确保环境安全和设备适用性。
应该特别留意地质条件、气候状况和通风情况等因素,合理评估风险。
3. 配合团队:锚杆钻车通常是在团队中进行操作。
为了确保操作的安全和高效,操作者应该与团队保持良好的沟通与协作。
煤矿用锚杆转载机组的研制与应用
图 3 主机架应力
与履带接地区段的几何中心相重合,在计算该机组
的接地比压时可按式 (
1)进行计算:
G
(
Pa =
1)
2
bL
式中:Pa ———履带平均接地比压,kPa;
G ———机器工作重力与 垂 直 外 载 荷 所 构 成 的
合力,kN;
b———履带接地宽度,m;
★ 智慧矿山 ★
煤矿用锚杆转载机组的研制与应用
王佃武
(中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西省太原市,030006)
摘 要 在 煤 矿 掘 进 中,由 于 存 在 队 伍 多、人 员 多、效 率 低、 速 度 慢、 安 全 性 差 等 问
题,因此煤炭企业对煤巷的快速掘进以及配套设备提出了更高的要求.针对煤矿掘进中存在
2018 年 10 月,锚杆转载 机 组 在 陕 西 汇 森 煤 业
使用,在 422 盘区的 42205 回风巷和 42206 运输巷
6000 m, 平 均 月 进 尺 1000 m, 每 天 最 高 进
替作业的方式进行掘进,存在队伍多、人员多、效
率低、速度慢、安全性差等问题,综掘机掘进完成
钻机,因此在空顶区域大约有 9~10 人在空顶区域
内进行工作,容易造成群死群伤,与煤巷掘进 “少
人、高效、自 动、 智 能 ” 的 技 术 发 展 要 求 差 距 较
大,而且矿井产能增加后上述问题会更加突出.
后,操作人员将锚杆机搬到空顶区域,在整个锚护
的问题,中国煤炭科工集团太原研究院有限公司和神东煤炭集团合作开发了高效的快速掘进
系统,介绍了该系统的组成,详细阐述了锚杆转载机组的研制.实际应用表明,该机组将锚
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两臂液压锚杆钻车在神东矿区的成功开发与应用分析作者:姚会军来源:《中国科技纵横》2014年第05期【摘要】锚杆支护是神东矿区高产高效矿井使用最为广泛、安全、经济、可靠的巷道支护方式,代表了巷道支护技术的发展方向;两臂锚杆钻车的开发和应用是根据综掘机单巷施工时无法使用大型锚杆钻车支护而专门量身开发的一款小型的机械化锚杆支护设备,主要用于煤矿综掘机掘进的煤巷或岩巷的顶板、两帮的锚杆、锚索支护,同时也可用于连采工作面帮锚杆的支护,弥补四臂锚杆钻车无法进行帮锚杆支护的不足;两臂锚杆钻车的成功开发和应用为神东矿区的高产高效矿井的建设发挥了巨大的作用,成为目前综掘队巷道支护中最为理想的设备。
【关键词】锚杆钻车支护设备应用分析神东煤炭集团经过20多年的不断发展壮大,主要得益于神东各级管理层超前的管理理念和敢于大胆引进国际最先进的煤矿装备并能够进行积极的消化吸收,现已成为最具有国际竞争力的大型煤炭企业,锚杆钻车的引进是推动神东煤炭公司快速发展的必不可少的设备,公司先后引进了费尔奇(FLETCHER-CHDDR-2)、朗艾道(LONG-AIRDOX)的两臂锚杆钻车、澳大利亚约翰芬雷(JOHNFINLAY)的四臂锚杆钻车(ARO-40-RELMB-WT)以及经过神东公司与太原煤科院通过对引进国外机型的消化吸收、取长补短和进行吸收后再创新的研发模式与2004年研制出来首台CMM25-4四臂锚杆钻车。
以上机型主要配套与短臂连续采煤机,仅在神东公司围岩条件好、巷道断面大的短壁开采与多巷道掘进中,取得了良好的应用效果,具有支护效率高、除尘效果好、操作简单、适应性强等优点,在井下生产中发挥了重要作用。
在巷道围岩条件较差或单巷掘进时,设备的换位将占用大量时间,掘进进尺将大大降低,无法发挥其优点。
随着神东煤炭集团各矿井的不断开采,煤炭的开采条件向广度、深度、难度不断延伸。
2009年神东公司首次引进了三一重装的EBZ260和太原煤科总院的EBH-315和EBZ-220综掘机主要用于在神东公司各矿井进行全岩巷和半煤岩巷以及条件较为恶劣的无法使用连采设备施工的工程,由于综掘机施工的巷道条件多为单巷施工,无法配套使用引进的国外的两臂锚杆钻车和四壁锚杆钻车,只能使用最为原始的单臂液压钻机进行支护,严重影响了巷道的施工进度和施工质量,开发一种能够配套适应综掘机进行快速支护的钻车是解决综掘机机快速安全施工的必然之选。
两臂液压锚杆钻车是神东煤炭集团公司2010年根据当时公司的发展战略实现“四化五型”大神东、大专业化的发展要求,全面提升掘进装备水平,达到减人提效,实现安全快速专业化掘进的需要,神东煤炭集团公司于国内专业化锚杆钻车厂家共同开发和研制的,适用于神东矿区的一套国内首创、国际领先的能彻底改变综掘机单巷掘进时无机械化支护的专用支护设备,该钻车与综掘机配套使用,能够实现对掘进巷道顶板、侧帮锚杆及锚索支护的机械化作业,是目前国内使用综掘机掘进巷道的一种最为理想的支护设备,大大提高了支护速度、支护质量、降低了工人的劳动强度,达到了降本增效的目的,经过近一年的试用和不断完善,两臂锚杆钻车已经成为我中心综掘队不可或缺的装备,全面替代了以前的单体液压钻机和手持式煤电钻打眼支护,两臂锚杆钻车的开发和应用推动了我公司机械化装备水平进一步的提升,达到了预期目标。
1 锚杆钻车的主要参数、结构特点与工作原理1.1 主要参数(1)外形尺寸:长*宽*高=5600mm*1300mm*2020mm(2)适应巷道断面:23m2(3)最高支护高度:4200mm(4)装机功率:45KW(5)机重:约16T1.2 结构特点及工作原理(1)锚杆钻车由行走机构、机体部、推进机构、前部支撑机构、钻臂机构、液压系统、电气系统等七大部分组成。
(2)整机所有动作机构全部采用液压系统控制,整机结构合理、布置紧凑,各部件质量可靠,井下维修与保养方便,操作简单。
(3)钻车设有两套钻孔的钻臂及推进装置均采用液压系统控制,且两钻臂及推进机构可以独立或同时工作。
(4)两台钻孔推进机构可自由旋转不同位置和角度,独立进行顶帮锚杆锚索、迎头炮眼及探测孔的施工作业。
(5)设有可升降的前部临时支撑机构装置,对预支护空顶区域能够进行可靠的超前支护,有效的保证了支护人员安全,同时临时支护装置能够将顶部预支护网片一起撑起,保证了顶部网片挂设质量,降低了劳动强度,提高了支护速度。
(6)设有可升降的支护工作平台,可以使两钻臂整体随平台上下升降,以满足不同巷道高度的施工要求。
(7)同时还设有可左右转动和翻动的作业人员工作踏板,满足不同巷道宽度的施工要求,并方便作业人员操作。
2 锚杆钻车与综掘机配套使用时的工艺工序说明首先,综掘机在工作面迎头进行掘进作业时,锚杆钻车停靠在综掘机后方的侧帮处(约15米以外的距离)。
见图1:然后,在综掘机完成一次掘进循环作业后,综掘机后退(距离工作迎头15米以外)并尽量贴帮停放。
锚杆钻车从综掘机的一侧行驶到预支护区域进行锚杆支护作业。
见图2:最后,当锚杆钻车完成所有锚杆、锚索支护作业后,钻车收回各执行机构,退至综掘机后方停靠,再次启动综掘机前行至工作面迎头,进行下一循环掘进作业。
3 锚杆钻车支护与传统支护方式优缺点分析3.1 施工安全系数得到大幅提升(1)锚杆钻车设置了可移动、伸缩式的超前临时支护机构,支护人员始终站在有临时防护措施的顶板下工作;消除了支护人员在空顶下的作业的情况,大大的提高了作业人员的安全性;(2)临时支护机构还具备托举网片的功能,在神东矿区所有巷道支护时全部设有顶网,在未使用锚杆机时操作人员需站在空顶下用手临时托起网片,由于锚杆钻车的超前支护装置,在撑起支护装置前操作人员可以将网片放置在临时支撑顶梁上方,网片随顶梁一起顶到顶板上,避免了人工托举网片带来的安全隐患,有效降低了作业人员的劳动强度。
3.2 减人提效降低劳动强度方面效果明显(1)锚杆钻车只需配备一名主司机、两名支护作业人员就可以完成全部作业(包括:顶锚杆、帮锚杆、锚索、探顶底煤的深度、底板的地锚以及超前探放水等作业);以往的作业方式是使用单体液压钻机支护顶板,煤电钻支护两帮,至少需要配备10名支护作业人员,配备2台单体液压钻机及2台煤电钻同时进行作业,支护速度慢,用人多、工人的劳动强度大。
(2)锚杆钻车上同时设置了可升降的工作平台,可根据巷道的实际高度自由调整作业的位置,替代了以往使用脚手架搭建工作平台或站在综掘机上进行作业的方式。
(3)钻车上还配置了两套可灵活变位的钻臂操作机构,仅需要通过操纵液压手柄就能实现全方位、多角度的作业,彻底取代了以往作业中操作工人需多人抬扛单体液压钻机和频繁移动液压泵站的情况,大大减轻了工人的劳动强度。
3.3 钻车功能全面操作灵活可靠(1)锚杆钻车将多种钻孔作业及支护作业的集成在一起,简化了工作面支护设备的配置数量,全面取代了单体液压钻机和手持式煤电钻等作业方式。
(2)可以在同一平面的任意角度内进行钻孔作业,特别能适应在复杂巷道条件下的支护作业,可实现距离底板最低位置帮锚杆支护高度200mm,且锚杆与帮垂直(传统作业在800mm左右),最顶部帮锚杆距顶板的距离可实现150mm(传统作业在500mm左右);使用传统的施工方式支护完的最上部和最下部帮锚杆是倾斜的存在一定的角度不能保证垂直,整体支护质量较差,不能完全保证达到设计参数。
3.4 大幅提高了工作效率和支护质量(1)采用锚杆钻车进行支护作业时,完成单根锚杆支护作业的时间(以每根锚杆的长度为2.2M计算,包括:钻孔、安装树脂、安装锚杆、搅拌及锁紧等环节)约2-3分钟,使用单体液压钻机打一根锚杆的时间约为7-10分钟,支护一根锚杆的时间能节约出约5-7分钟时间;完成单根锚索作业的时间(以每根锚索的长度为8M计算)约为12-15分钟,使用单体液压钻机打一根锚索的时间约为30-40分钟,支护一根锚索的时间能节约出约18-25分钟时间,支护效率得到了大幅提升,为生产创造了更多的时间,掘进进尺也得到了大幅提高,例如我中心综掘三队在施工半煤岩巷时在未使用锚杆钻车前每月掘进进尺约为150米左右,配备锚杆钻车后月进尺提高到300米左右,在施工全煤巷时掘进进尺由原来的月最高240米提升到550米左右,全岩巷由100米提升至200米左右,掘进效率和支护质量均得到了大幅提升,同时也增加了工人的收入。
(2)在使用单体液压钻机支护时由于是手持钻机扭矩过大会对操作工的手臂造成伤害,扭矩过小无法满足操作规程中对锚杆预紧力的要求,需人工进行二次紧固;使用锚杆钻车后其钻臂机构可提供250N.M的扭矩,彻底取消了人工二次紧固的环节,大大提高了工作效率及支护质量同时也避免了对操作工人的伤害。
3.5 作业环境得到了大幅改善(1)锚杆钻车进行支护作业时,可实现对支护作业中空顶的预支护,操作人员在有临时支护的顶板下进行作业,保障了作业人员的人身安全。
(2)在使用单体液压钻机支护作业时(特别是在进行顶锚杆、锚索作业时),操作人员直接站在钻孔的正下方进行支护作业,煤泥水会直接流在操作人员身上,即使操作人员身披雨衣,用胶带扎住袖口和领口,操作人员的工作服仍然会被淋湿湿透,对工人的身体损坏极大;自使用锚杆钻车进行支护作业后完全避免了淋水对工人身体的伤害,操作人员始终站在有永久支护的顶板下,站立位在距钻孔部位2米以外的位置进行操作,钻孔水全部流在底板上,操作人员避免了长期淋水对身体的伤害,现场作业环境得到明显改善。
3.6 目前存在的不足之处及防范措施由于此锚杆钻车配套综掘机使用,受巷道条件和综掘机的影响,必然造成此锚杆钻车机身较窄,重心较高,结构紧凑操作人员工作空间较小等缺陷,根据存在的不足之处为了避免在钻车行走、检修或支护过程中造成人身伤害及设备损坏等事故需制定具有针对性的安全技术措施。
(1)人员上岗前必须经过培训并能完全熟悉掌握所使用设备的性能、结构和本安全技术措施。
(2)掘进过程中必须严格控制工程质量,严禁出现巷道大坡度起伏、淤泥深坑、左右高差过大等工程质量问题,锚杆机行走区域内浮煤必须清理干净防止导致的锚杆机左右倾斜发生侧翻事故。
(3)当底板不平或浮煤未清理干净有可能导致锚杆机前后起伏、左右倾斜时应立即停止并垫平后方可行走。
(4)在支护或行走过程中,锚杆机两侧严禁站人(包括紧固锚杆和清理浮煤等),并在锚杆机后部悬挂“设备正在运行,周围严禁站人”的醒目警示。
(5)锚杆机起动前司机要查看钻车各机构的摆放位置是否安全、各种操作阀组是否在零位,油箱中油液的质量和液位高度是否正常等。
(6)锚杆机在运行时如发生故障或运行状态异常时,应立即按下就近的紧急停车按钮进行停车;进行检查,维修、维护时应在停机状态下进行,并将启动器隔离手柄打到“停止”位置并闭锁,防止有人误启动锚杆机造成事故。