综掘工艺论文（精选4篇）
综掘工艺论文 篇1
1 复杂地质条件综掘工艺创新与管理的实施背景
近年来, 集团公司综掘机械化的推广力度不断加大, 综掘工艺已经从闸河矿区发展到宿州矿区和临涣矿区、涡阳矿区, 综掘进尺总量逐年提高, 在综掘工艺应用中队伍得到了锻炼, 实现了综掘队伍在矿井内部和新老区之间的正常接替, 满足了工作面接替需要。近年来, 随着生产环境尤其是一系列新井地质条件的变化, 综掘施工管理工作明显地表现出一定的滞后性, 急需进行创新和改进。从实践来看, 当前地质掘进工艺改革过程中, 仍然存在着一系列的制约因素, 即思想观念相对比较落后, 缺乏改革创新意识;地质条件相对比较复杂, 而且受施工环境的影响非常的大;施工人员自身的综合素质和业务技能普遍偏低, 检修与日常维护水平有待进一步提高。在上述现状条件下, 集团公司掘进机械化水平提升较慢。掘进机械化水平提升更是受到了严重挑战, 单进水平的提高受到了很大的制约。
2 复杂地质条件综掘工艺创新与管理的内涵和主要做法
推进掘进工艺改革是一项非常复杂而又系统工程, 不仅要求信心坚定、勇气超强, 而且实施过程中还要做好每一个细节;既需要合理的设备选型, 又需要一流的职工队伍。
2.1 打破传统观念, 科学选定工艺
亳州煤业股份有限公司矿井地质条件异常复杂, 最突出的特点是:煤层不连续, 存在着密布断层和落差相对较大的现象。同时, 煤层本身的厚度变化非常的大, 而且具有一定的倾角。通过对上述煤层状况分析可知, 该种地质条件下, 采取综掘施工工艺可谓困难重重困。因此, 应当全面贯彻和落实条件差时应当实施机械化的新理念, 坚定不移的推行掘进机械化。
2.2 上下齐心协力, 强化组织实施
实践中可以看到, 任何创新管理成果的获得, 均会伴随着系列的阻力与困难, 同时还要得到领导的重视与职工的认可。对于亳州煤业而言, 其之所也能够在如此复杂的地质条件下快速推行综掘工艺, 最重要的就是得到了领导的高度重视和职工们的积极响应, 从而使上下一股劲。实施过程中, 发挥各种积极因素和力量, 及时解决遇到的各种难题, 保障了各项工作的有序开展和创新成果的取得。
2.3 科学合理选型, 提高装备水平
综掘工作面的设备选型主要指掘进机、运输机的选型, 设备选型是否合理, 对工作面安全生产和生产效率至关重要。
对于综合机械化掘进工艺而言, 其重要的就是综掘机自身的性能。实践中, 通过对其进行全面的分析研究, 参考以往老区矿井生产中的综掘机应用经验, 从中选择了三一重装生产的200B掘进机。该机器功率非常的大, 而且具有超强的截割能力, 性能非常的可靠。根据亳州煤业煤层的特点, 在对煤巷进行掘进过程中, 经常会在半煤岩、全岩状态下进行施工, 尤其对设备破岩能力要求非常的高。基于此, 施工过程中又增加了几台200H型硬岩掘进机, 并将其应用在了煤巷之中, 可有效确保挖掘施工作业的正常进行。
2.4 积极探索创新, 解决生产技术难题
1) 分析并解决影响综掘机爬坡能力低的因素;
2) 根据皮带机存在问题, 改造方案。
2.5 加强队伍建设, 提供人才保障
2.6 完善工资分配制度, 调动职工的积极性
3 复杂地质条件综掘工艺创新与管理的实施效果
通过依托生产管理、技术管理、组织管理、后勤保障和制度建设管理体系的创新, 在全矿上下的共同努力下, 在煤层极不稳定的条件下, 掘进施工改革得以快速发展, 同时也形成一套相对比较科学、合理的应用体系。
3.1 加强创新管理, 实施成功模式
依托管理体系创新、推进掘进工艺改革, 是在新井复杂地质条件和特殊人力资源环境下, 通过创新生产与技术管理、完善组织和制度建设、优化后勤保障工作, 建立一套完整的管理创新应用体系, 打破了传统的生产管理理念和认识误区, 推进了新井掘进工艺改革发展, 积累了特定环境下掘进工艺改革的成功经验, 为在新井复杂地质条件和特殊人力资源环境下掘进工艺改革提供了成功模式。
3.2 为新井复杂条件下推进掘进工艺改革提供依据
通过将后运胶带输送机机尾简化, 使胶带输送机机尾便于移动, 稳定性大大提高, 提高机械的运行效率, 为提高综掘单进提供了可靠的后运保障。通过依托生产管理、技术管理、组织管理和后运保障管理的创新, 掘进工艺改革得到了快速地发展, 为新井复杂条件下推进掘进工艺改革提供了可靠的依据。
3.3 适用范围非常的广泛, 可有效解决实践中的各种技术难题
实践中可以看到, 地质条件非常的复杂, 而且煤层极也不稳定, 较之于传统炮掘工艺而言, 施工工艺改变以后其安全程度大幅度的提升, 而且也有效地保证了安全生产:第一, 顶板管理过程中, 因断层非常的多, 托煤顶施工现象非常的普遍, 放炮振动会对巷道围岩以及支护等, 产生较大的影响, 而且煤层松软比较容易产生疏漏、出现冒顶问题。综掘破煤及其装运过程中, 可采取机械化方式进行作业, 这样可有效保护围岩、支护;第二, 放炮管理。实践中, 为避免综掘施工放炮而产生瞎炮、放炮伤人以及支架设备被崩坏等事故, 应加强放炮管理;第三, 斜巷运输管理。巷道随着煤层坡度变化大, 在后路采用胶带运输的情况下, 减少了绞车的数量和运量, 简化了斜巷运输的安全管理, 提高了后路的安全性。
3.4 转变管理理念, 认识不断提高
通过依托管理体系创新, 推进掘进工艺改革, 形成了一套完整的管理创新应用体系, 同时通过加强管理, 不断改进工作中存在的不足, 及时解决施工中存在的问题, 不断强化认识, 进而又做到从根本指导生产应用。
3.5 取得了良好的经济和社会效益
在新井复杂地质条件和特殊人力资源环境下, 通过依托管理体系创新、推进掘进工艺改革。放炮掘进, 不仅工人的劳动强度强度大, 单进水平低, 而且存在的不安全因素多。特别是亳州煤业地质条件复杂, 断层多、压力大、顶板破碎, 炮掘工作面的安全威胁大, 极不稳定煤层综掘施工工艺应用就成功解决了上述问题, 符合人性化管理和和谐社会发展的要求, 创造了良好的社会效益, 这也是集团公司大力发展掘进机械化的重要原因。新井建设工期都非常紧张, 单进水平相对提高, 缩短了工作面的掘进准备时间, 保障了早日实现联合试运转和矿井按期投产, 确保了正常的采掘接替平衡。
摘要：本文从亳州煤业股份有限公司的实际情况出发, 分析了亳州煤业公司矿井复杂的矿井地质条件和特殊的人力资源结构, 探讨了如何在复杂地质条件如何做好综掘工艺创新与管理。
关键词：地质条件,创新,管理
参考文献
[1]国务院.关于加快气象事业发展的若干意见.北京:国务院[2006]3号文件, 2006, 1.
[2]张红欣, 孙梦琪.气象研究与应用, 2012 (A01) .
综掘工艺论文 篇2
关键词：综掘,锚杆支护,优化工艺,技术实践,精细化管理
炮掘方式在我矿已经发展到了比较高的水平。但由于炮掘迎头落岩方式的落后, 在很大程度上制约了巷道掘进速度的进一步提高。随着矿井开采的延深, 地压增大, 采掘衔接将日趋紧张。只有依靠科技进步, 精细化管理, 采用机械化掘进才能提高进度。我矿自2 0 0 6年开始试用综掘机, 在几年的生产实践中, 积累了一定的经验, 不断刷新记录。特别是2 0 0 8年初在引进安装EBZ150综掘机后, 8月份创出了月单进5 7 6米的新水平。
1 生产地区基本工程概况
1 9 1 5工作面位于已采1 9 1 3工作面的下部。副巷沿9﹟煤层顶板布置, 与1913工作面运巷相距2 0米, 设计工程量1 3 3 0米。煤层赋存基本稳定, 厚度3.5 m。煤层直接顶为粉砂岩, 伪顶为泥质粉砂岩, 裂隙发育、较破碎、厚0.5m左右。掘进至9 6 0 m处遇有一条落差8 m的正断层。
2 掘进工艺方面
2.1 巷道支护的技术参数
巷道为矩形断面, 净宽×中高=4.4 m×2.8 m。锚网梁+小孔径锚索补强支护。优化设计后的支护参数如下。
(1) 顶板支护:20×2200mm的左旋螺纹钢锚杆, 间排距9 0 0×9 0 0 m m。顶梁为16mm圆钢焊成的梯形梁。顶网为6.5mm钢筋, 网片规格为900mm×1100mm。顶锚索为17.8mm长度7.0m的钢绞线及配套索具。锚索设计间距为1.6 m, 成对布置, 当底板破碎时要根据顶板情况适当加密为五花布置。
(2) 两帮支护:采用锚网点锚的锚杆支护形式, 间排距8 0 0×8 0 0 m m, 1 8×2 2 0 0 m m的圆钢反麻花锚杆。托盘为铁加木复合托盘;帮网采用金属菱形网。根据以往经验增加帮锚索加强两帮支护, 控制两帮位移。帮锚索:1 5.2 4 m m长度4.3 m的钢绞线及配套索具, 上帮布置2排, 下帮布置1排, 间距1.5 m。
2.2 工艺流程
采用E B Z 1 5 0型掘进机割煤、装煤, 迎头用40T刮板输送机转运至650型带式输送机运煤, 人工与小绞车运料、锚杆钻机与风煤钻分别打注顶、帮锚杆 (索) 支护巷道。
工艺流程为:接班→掘进落煤、出货→敲帮问顶→移前探梁、铺网上梁→永久支护→下一循环。
3 技术关键与创新
3.1 细化管理工序、合理安排工序
充分利用作业时间合理安排施工工序, 提高掘进速度。该地区施工特点是:参加人员多, 施工工序多, 作业空间和时间有限。为减少互相影响, 以掘进机割煤和顶板支护为主要施工工序, 其它工序全部安排在该时间段交叉平行作业。具体工序衔接如图1所示。
3.2 优化施工工艺
要实现高进高效, 就要抓好正规循环。正规循环为:掘岩、支护交叉平行作业, 循环进尺2.4m, 循环时间2个小时。每小班4个循环, 小班进尺9.6 m。在本次实践中小班最多进尺14排 (1 1.2米) , 日进 (采用两掘一准工作制) 28排 (22.4m) 实现六个循环。
3.3 细化岗位分工
在劳动组织上, 采用“采用两掘一准”工作制。具体人员安排见劳动组织表, 如表1所示。
3.4 条件变化时专项措施
在施工中, 厚度3 0 0 m m～500mm的伪顶, 超过1.0米左右就局部自行掉落。遇到这种情况, 采取及时打点锚杆预先控制顶板及改变施工工艺的方法, 每割一架棚 (0.8 m) 立即及时支护, 上顶网→移前探梁→联网→退掘进机→打中部三根顶锚杆 (兼作临时支护) →掘进机继续割煤一架 (0.8m) →永久支护。缩小循环进尺为1.6m。要求顶锚索距迎头不超过1.6 m。
根据煤岩的结构、性质决定掘进机进刀方式:当煤岩较硬、裂隙不发育时, 先从底部进刀, 再割中部、上部的煤岩, 然后割两帮;当煤岩节理发育、较松软时, 先从顶部进刀, 再割中部、下部的煤, 以及割两帮。该地区特点是, 上帮容易片落, 易出现超挖。针对这种情况, 采取了上帮顶部两根锚杆及时打设, 底部三根锚杆错台阶拖后打设的方法。预留上帮底角煤柱1.2m～1.5 m左右, 留到后面再用“手镐刷平”然后再打注帮锚杆, 有效的控制了巷道型状。
3.5 充分利用皮带保证运输
快速掘进中, 平均每小班进尺达到9.6 m左右, 全天生产用料总计达2 5罐 (车) 。单靠人拉肩扛不但费力, 同时也不能满足快速掘进需求。为此, 在掘进巷道上帮铺设皮带往外运煤, 同时在皮带往外运煤的同时, 利用底皮带往里运送物料。
3.6 实行质量跟踪保证质量
工程质量动态达标, 掘进巷道实行“挂牌管理制度”。建立健全质量原始记录台账。每架棚、每根锚杆, 都做出明确标记、编号并挂牌管理, 由班长认真填写档案。对质量低劣者返工重来, 保管好评估单, 增强了施工人员的质量意识, 有效的保证了工程质量全优。
4 结语
(1) 综掘与传统的炮掘施工方法相比, 具有生产效率高、对围岩的震动破坏小、安全有保障、劳动强度低等许多优点。
(2) 合理安排工序、精细化管理质量, 吸收、运用一系列锚杆支护的先进、成熟技术、充分利用皮带顶槽运煤底槽运料, 很好的解决了大量材料的供应问题;克服顶板破碎、上帮片帮等不利因素的影响;2008年8月实现了单进576米 (两掘一准) 。在国内同行业处于了领先水平。
综掘工艺论文 篇3
巷道改向历来是影响巷道快速掘进的难点, 以往拐弯施工均是采用炮掘配耙矿机的方式进行, 综掘机施工至拐弯位置后, 对拐弯开口部位的帮部简单锚网临时支护, 然后继续使用综掘机向前施工5~10 m, 施工完毕后, 采用炮掘配人工出矸施工切眼5 m, 之后在切眼位置安装耙矿机, 采用炮掘配耙扒矿机出矸再施工22 m, 然后拆除耙矿机, 将综掘机拐弯进入切眼, 安设溜子及单轨吊悬吊横梁, 施工50 m后将溜子更换为简易胶带, 然后正常施工。
炮掘施工方式虽然简单明了, 但它带来很多不便因素。当前大多数矿井均实现了综掘化, 先进设备为快速掘进提供了设备保障, 特别是矿井面临接替衔接紧张等局面时, 如何实现综掘机拐弯, 采取什么方式拐弯, 成为提高掘进单进水平、简化施工工艺必须考虑的问题。
2 工程实践
2.1 工程概况
新柳煤业J1107工作面位于11#煤, 顺槽巷长1 700 m, 切巷长200 m (中—中) , 煤层厚度4.7 m, 容重为1.3 t/m3。工作面切巷断面为净宽×净高=7.2 m (70m) ×2.5 m, 顺槽断面为净宽×净高=4.0 m×2.7m, 巷道采用锚网梁+索联合支护方式。
顺槽工作面采用EBZ160型综掘机进行掘进, 在顺槽右帮铺设着一部90型皮带输送机用于出渣, 鉴于工作面切巷现场条件相对较好, 为加快工作面切巷的掘进施工速度, 保证工作面按期投入试生产, 提出了使用综掘机直接拐弯施工的课题, 这就意味着掘进机需要原地回转90°角进入切眼方向进行施工。
2.2 施工方法及工艺
由于综掘机直接拐弯施工属于初次尝试无经验可循, 经过仔细研究现场实际情况, 结合掘进机尺寸及性能, 通过矿井相关业务部门与施工区队的研究商讨, 决定在综掘机拐弯前, 先准备好后部配套运输系统, 即采用综掘机后跟耙矿机, 耙矿机左侧跟一部80 t溜子进行施工, 从而实现综掘机的90°拐弯掘进。
施工方法:当顺槽在掘进至切巷口处时由巷道左帮按180°方位角开口向南掘进, 一掘一锚网。巷道开口用综掘机直接截割, 为便于综掘机拐弯需对拐弯区剥帮1 500 mm左右, 当桥式转载机受拐弯半径限制而无法施工时, 撤除桥式转载机, 同时在皮带机尾后部铺设一部溜子 (长约16 m) , 安装一台耙矿机配合掘进机进行出渣。
当切眼施工15 m时, 即掘进机整体进入切眼后, 在切眼中部安设溜子一部, 切巷入口处右帮安设耙矿机一台, 同时延长皮带机尾至新安设的切巷溜头处, 以满足运输需要。切眼施工25 m时, 恢复桥式转载机, 继续使用溜子进行运输煤矸, 到此完成综掘机拐弯施工。
2.3 巷道支护
开口前补强支护:切巷开口前须在开口中心左右各7 m范围进行锚索补强支护, 锚索规格为φ21.6×6 300 mm。采用K2337两支和K2355一支进行锚注, 补强后保证巷道顶部锚索呈“二二”排排布置。同时对开口周围20 m范围内的支护情况进行检查, 发现失效锚杆等及时补打。
临时支护:切巷施工中采用吊环前探梁配合专用背板及木楔的支护方式, 临时支护距迎头不得超过200 mm。
永久支护:采用锚网梁索+2.8 m液压支柱联合支护方式。顶部采用φ20×2 200 mm高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆, 锚杆间排距为1 000×1 000 mm, 采用K2337CK2355各一支进行锚注;巷道两帮部采用φ16×1 800 mm圆钢锚杆, 锚杆间排距为1 000×1 000 mm, 采用K2337一支进行锚注;锚索规格为17.8×6 300 mm, “三”隔排布置 (前5 m“三三“排排布置) , 采用K2337两支和K2355一支进行锚注;液压支柱支设在切巷中部, 规格φ400×2 600 mm, 要求支在巷道硬底上, 用板梁接顶, 间距1 500 mm。巷道施工时须在切巷开口处正中安装顶板离层仪一组, 以便监测顶板变化情况。
3 存在的问题及经济、技术对比
1) 在切巷施工过程中由于未及时拆除综掘机桥式转载机, 导致综掘机左侧履带滚轮护板、桥式转载机转台轴扭曲变形, 要求当拐弯作业已切割3 m时必须对综掘机桥式转载机进行拆除。
2) 在拐弯施工中由于综掘机后浮渣不能及时清理, 造成巷道高度不够, 综掘机卧底不足等, 要求综掘机拐弯期间切巷内溜子两侧浮渣要及时处理, 保证正常施工。
3) 直接利用机掘拐弯, 相比原炮掘拐弯大大减轻了工人劳动强度, 减少了工序环节, 更好地保证了工人施工的安全性, 消除了放炮对顶板控制的不利影响。
4) 与同类条件相比, 机掘拐弯明显缩短了巷道拐弯的施工工期, 减少了直角拐弯对掘进进尺的影响, 宽7 m的切眼施工任务由炮掘的9 d变为机掘的4 d, 同时减低了材料消耗。
4 结语
通过对切巷综掘机直接拐弯施工的有效尝试, 通过后部运输系统的改造, 合理利用综掘机机械化, 最大限度地提高系统的可靠性, 实现了巷道改向时的快速开口, 并且从材料上减少了消耗, 优化了施工环节, 达到了预期效果。
综掘工艺论文 篇4
由于过去我国煤矿企业长期对于矿井的降尘控尘不够重视,致使井下工人的身体遭受到粉尘的严重危害。近年来,众多企业和相关部门开始重视特殊工种的职业健康,开发和使用了许多除尘降尘设备。目前国内煤矿普遍使用的是湿式除尘器,山西天地赛福蒂科技有限公司与德国CFH公司合作,开发了适合国内多数矿区井下巷道使用的效率更高更清洁的干式除尘器。
1干式除尘器的工作原理
目前使用最普遍的矿用井下除尘设备按照工作方式可分为:湿式除尘器和干式除尘器。前者使用雾化液体降低含尘空气的含尘量,并通过气水分离装置提供清洁空气并排出污水,该设备降尘效率低,并且排出的污水和水雾会对工作环境造成二次污染;后者使用滤布过滤含尘空气,收集粉尘集中处理,清洁高效,除尘效率可达99%以上。
干式除尘器利用风机抽风产生负压,并有数层过滤装置,将含尘空气层层过滤变为新鲜空气后压风供给巷道。图1为干式除尘器内部剖视图和清理积灰原理。
过滤含尘空气后,滤布上会产生大量积尘,通过脉冲阀控制压缩空气间歇冲击滤布使滤布产生振动,将积尘抖落,如图2所示。抖落的积尘由下部的小型刮板机收集排出,此过程为集尘过程。图3为集尘装置, 我们设置了封闭式的小型刮板输送机安装在除尘器底部进行粉尘的收集并存入储尘容器内,等待处理。
2干式除尘器的设计方案
目前井下使用的除尘器按移动方式分为机载除尘器和标准除尘器。机载除尘器安装在掘进机或者连采机设备上,依靠设备自带的电控箱控制。标准除尘器拥有独立控制机构,依靠掘进机第二运输机安装或独立移动,一般移动方式有单轨吊移动和轨道移动两种。
传统单轨吊除尘器是依靠巷道顶部由外向内延伸铺设的顶部单轨和吊装以及电动机来支持整个除尘系统的移动,该移动方式在国外被广泛使用,技术成熟。 但是单轨吊设备体积庞大,成本高,运输安装不易,不适合小断面掘进面的除尘器布置,在以中小工作断面为主的国内大部分煤矿的开采巷道未得到广泛使用。
轨道式移动方式目前在我国应用最广泛,能在保证设备移动的同时兼容使用多种设备。缺点是因井下工况复杂,轨道铺设不易,生产过程中产生的异物容易造成设备脱轨跑偏,往往需要人员监控和矫正,反而浪费人力,容易发生危险和事故。
针对以上传统移动方式的缺点,本文设计的离心式风机干式除尘器由行走机构、离心式风机和干式除尘器过滤模块组成,可以满足小断面的粉尘量和风量限制,并且减轻自重后可以摒弃传统单轨吊以及轨道式笨重和繁琐的移动方式。离心式风机干式除尘器的设计方案如图4所示。
以承重轮配合小型履带驱动的移动装置保证了设备的灵活移动,由前后两副承重轮、内置变频电机和减速器的履带驱动装置组成行走部分,置于除尘器底部, 通过遥控控制。由于除尘器的尺寸和重量较小,该行走方式对动力源的要求较低,适用于小断面巷道开采, 并且不受传统轨道移动方式的限制,可以根据实际工况调整除尘器本体位置而不用考虑地面轨道的铺设。 为满足不同需求,我们分别设计了以轴流式和离心式对旋风机提供负压动力的这两种方式。图4中的可拆卸过滤模块是为达到相应的粉尘处理效果根据现场情况增减的模块,以调整设备重量和尺寸。
本离心式风机干式除尘器的相关技术参数如下:
3小断面掘进干式除尘器的布置工艺
为有效控尘,我们利用压风分流的控尘技术控制粉尘的扩散,将粉尘与设备工作人员最大限度地隔离, 并合理布置设备达到捕尘的目的。
干式除尘系统的工艺布置如图5所示。除尘系统吸风口固定在掘进机回转台右后方,骨架吸风风筒利用移动小车风筒架布置在掘进机右边。除尘器、负压风机安装在除尘器行走机构上。除尘器利用以变频电机为动力的履带和承重轮行走,当掘进机前进和后退时,通过履带行走器控制除尘系统的跟进和方向。该移动系统提高了除尘器移动的灵活性,降低了工人的劳动强度,因其在截割过程中除尘系统的吸风口距离掘进面的距离不发生变化,可以保证除尘效率的稳定。
吸风口距离掘进面的位置要求小于5 000mm,否则会导致粉尘和有害气体在掘进面的大量聚集,威胁安全生产,影响掘进机司机的视线,降低工作效率和工程质量。在掘进过程中,由于刮板输送机的运料将会带动刮板槽内空气的流动,致使刮板机入口呈现负压状态。掘进面的含尘气流在压力的作用下进入刮板 槽,然后从刮板机机尾排出,此处含尘空气的粉尘浓度高达190mg/m3,严重危害作业人员的健康。因此我们采用了多段式的正压附壁风筒和集尘风筒,通过调节各出风口之间的风量,以达到高效捕尘的技术。
从图5可以看出,分风的风流在向掘进面射流的过程中,不仅可以为掘进机司机提供新鲜风,而且在掘进机司机和刮板输送机机尾之间形成风墙,阻止了掘进机刮板输送机机尾的粉尘向操作台处扩散,保证了操作台处的空气质量。当分风率为60%时,掘进机司机处的粉尘浓度为18mg/m3,而粉尘在掘进面的停留时间为9s,是最佳的分风量。经现场测试,当分风装置位于掘进机操作台后方2 m~7 m的位置时,其控尘效果最佳。
4小尺寸干式除尘器在小断面综掘面的使用意义