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井巷施工排矸方式的优化

  【摘 要】文章介绍了鲍店煤矿普掘排矸系统的优化过程,在不同的掘进情况下,使用相适应的排矸系统,达到迅速排矸的目的,有效的解决了迎头积矸对普掘的制约问题,满足安全高效的发展要求。
  【关键词】普掘;排矸系统
  2011年8月开始,鲍店煤矿开始进行轨道暗斜井的施工。施工初期,采用耙装机―矿车―绞车排矸系统,采用25kW绞车提松矿车。巷道掘进100m后,运输线路变长,提松矿车所需时间过长,导致排矸效率变低,因此改进排矸系统成为掘进生产中亟待解决的问题。充分考虑本矿现有掘进设备后,决定试验挖掘式装岩机―皮带―梭矿排矸系统。
  由于暗斜井地质条件多变,挖掘式装载机在现场实际生产中故障率高,装岩效率较低,挖掘式装载机―皮带―梭矿运矸排矸系统不能达到预期效果,因此结合现场实际,改为耙装机―皮带―梭矿排矸系统。通过对普掘排矸系统和掘进迎头排矸方式的不断优化,取得了良好的排矸效果,有效的解决了迎头积矸问题。
  1 耙装机―矿车―绞车排矸系统
  (1)掘进初期,出矸方式采用矿车装矸,绞车提升的运输方式。由于掘进迎头距离上部车场近,此运输方式能满足掘进排矸要求。
  图1 耙装机―矿车―绞车排矸系统排矸系统示意图
  (2)耙装机―矿车―绞车排矸系统优缺点及使用条件
  优点:机械设备结构简单,故障率低,维修方便;
  缺点:矿车体积为1.7m3,运力较低,绞车提松车占用部分排矸时间,出矸效率低。
  适用条件:适用于运输线路短,倒车出车方便的掘进巷道。
  2 ZWY-150/47.2L型煤矿用挖掘式装载机―皮带―梭矿运矸排矸系统
  随着暗斜井不断延深,绞车提松车时间变长,耙装机―矿车―绞车排矸系统的缺点逐渐暴露出来。因此,为提高排矸效率,在普掘迎头试验了ZWY-150/47.2L型煤矿用挖掘式装载机―皮带―梭矿运矸排矸系统。将梭式矿车布置在轨道暗斜井与大巷贯通处,使用ZWY-150/47.2L型煤矿用挖掘式装载机将矸石装载到皮带上,经皮带运输到梭式矿车中,再由矿车运出。
  图2 矿车―胶带输送机―梭式矿车排矸系统示意图
  2.1 WY-150/47.2L型煤矿用挖掘式装载机工作原理
  挖掘式装载机的工作是由履带推进,靠工作机构上的挖斗、小臂、大臂把矸石扒到运输槽内,再由刮板输送机将矸石运送到皮带上。
  图3 新型LDWZ-160/47.2B耙斗式装载机结构图
  2.2 ZWY-150/47.2L型煤矿用挖掘式装载机现场实验总结
  (1)挖掘式装载机相比耙装机耙矸效率高,正常使用时,所占用的耙矸时间变短。
  (2)挖掘式装载机的挖斗缩回后,整个机身长度为8.7m,机身较长一般巷道不能实现原地掉头,只能在直线段较长巷道内使用。
  (3)挖掘式装载机耙矸主要用挖斗实现,挖斗耙装范围有限,放炮后,挖斗机从后到迎头开始耙装,后面矸石清理不到位,整台设备就不能靠近迎头,不能实现耙出迎头,如果迎头后矸石较多就不能实现耙迎头的工作,下一循环的打眼工作必将推迟,打破正常循环。
  (4)挖掘式装载机在地板松软是,经常会陷入泥浆中,导致装载机不能行走。导致现场出矸效率低下。
  (5)挖掘式装载机在正常使用过程中,要求皮带必须紧跟装载机。延接皮带过于频繁,影响正常的掘进循环。
  2.3 挖掘式装载机―皮带―梭矿运矸排矸系统优缺点及使用条件
  优点:ZWY-150/47.2L型煤矿用挖掘式装载机比耙装机装岩效率高,使用皮带运矸,提高了排矸的时间利用率,进而缩短了掘进班排矸所用的时间;
  缺点:ZWY-150/47.2L型煤矿用挖掘式装载机在坡度大,地质条件复杂的情况下使用,故障率较高。尤其在穿层掘进时,底板松软,装载机经常陷入泥浆中,需要用起吊工具起吊,导致装岩效率低下。另外,频繁延接皮带打乱了正常的掘进循环,降低了掘进效率。
  适用条件:适合在坡度较小,断面大,运输路线较长,顶底板稳定的直巷内使用该排矸系统。
  3 耙装机―皮带―梭矿排矸系统
  由于ZWY-150/47.2L型煤矿用挖掘式装载机现场使用时,装岩效率低,故障率较高,但皮带、梭矿现场使用情况良好。结合以往生产经验,改为耙装机―皮带―梭矿排矸系统。
  图4 耙装机―皮带―梭矿排矸系统示意图
  3.1 迎头装矸方式
  耙装机配合胶带输送机排矸耙装机(带溜槽)直接安装在胶带输送机尾,漏矸孔正对胶带输送机承载段,卸矸高度控制在500~600mm之间,矸石由耙装机直接耙入胶带输送机上外运进入梭式矿车。
  3.2 胶带输送机工作原理
  胶带连接成封闭环形,用张紧装置将它们张紧,在电动机的驱动下,靠胶带与驱动滚筒之间的摩擦力,
  使胶带连续运转,从而达到将矸石由一个地点运到另一个地点的目的。
  3.3 SD-25/6B轨轮式梭车工作原理
  轨轮式梭车由刮板传动装置、车箱、转向架和电气控制系统组成,轨轮式梭车的箱体内部设计有一套刮板输送装置,可以将仓内的矸石转载到矿车里,从而完成排矸任务。
  3.4 耙装机―皮带―梭矿排矸系统优缺点及适用条件
  优点:排矸速度快,故障少;
  缺点:移设耙装机工序较复杂,需用耙装机拖移胶带和机尾承载段;
  适用条件:适用于长距离巷道。坡度不大于18°的下山或坡度不大于10°的上山。
  4 结语
  鲍店煤矿采用的普掘排矸方式是一种较为新型的排矸工艺。根据现场的实际生产情况,通过不断的改进,创造了性能稳定,运转可靠排矸系统。将普掘矸石运输变成一种连续性运输,有效地解决了出矸环节效率低的情况,打破了迎头积矸对普掘单进水平的制约,使普掘单进水平得到了大幅度的提高;此外该排矸系统能使有轨运输全部解脱出来,增强了运输物料和设备的能力。经济效益显著;
  参考文献:
  [1]李鑫 新技术与新设备在煤矿企业大型综合机械化采掘设备中的应用[J].装备制造技术.2008(11).
  作者简介:
  刘成章(1970-),山东潍坊人,工程师,1989年毕业于泰安煤炭工业学院地下采煤专业,现从事煤矿巷道开掘工作。


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