立井煤矿硬岩TBM施工巷道支护设计技术

针对高瓦斯煤矿瓦斯治理巷道掘进效率低下、劳动强度大、严重影响采场接替的问题,提出了使用TBM施工立井煤矿瓦斯治理巷道的技术方案。以巷道围岩物性参数和现场实测应力场数据为基础,综合理论计算和数值模拟的手段,确定了巷道的支护形式和设计方法。揭示了TBM施工立井煤矿硬岩巷道特殊的地质条件和应力场条件下,巷道围岩应力及位移的分布规律。根据淮南煤矿立井提升的特点研制了适用于立井煤矿的全断面硬岩掘进机(TBM),并配套相应的排矸、支护和运输系统。巷道掘进平均日进尺13.5m,最高日进尺30.7m。掘进效率为炮掘工艺的5~10倍。现场监测结果表明,支护结构可靠,巷道稳定,围岩位移小,安全性高。     

岩巷掘进机械化作业线及其发展方向

我国煤矿生产矿井每年有1930个岩巷掘进工作面,总进尺1490多km,基建矿井每年有700多个岩巷掘进工作面,总进尺400km。据统计,一般巷道掘进的施工工期占整个矿井建设总工期的40％;而巷道掘进中,岩石主要运输大巷的掘进工期又占全部巷道施工工期的50％左右。因此,加快岩巷掘进速度,是缩短建井工期的关键之一。     

世界首条立井煤矿全断面硬岩掘进机作业线试验成功

<正>日前,世界首条立井煤矿全断面硬岩掘进机(TBM)作业线在淮南矿业集团张集矿1413A高抽巷实现安全贯通,这标志着历时52d的试验取得圆满成功。据统计,该作业线累计进尺700m,平均日进尺13.5m,折合月进尺404m,打破了淮南矿区硬岩单进最高纪录。立井煤矿全断面硬岩掘进机作业线,是世界上首次在立井煤矿巷道掘进中使用全断面硬岩掘进机,是国家发改委煤炭产业升级项目。长     

山东能源兖州煤业济二矿刷新岩石巷道掘进纪录

伴随着轰隆隆的掘进机嗡鸣声,兖州煤业济二矿西翼通风巷(东)岩石掘进巷道2020年11月份进尺完成301.1 m,单日最高掘进13 m,单班最高掘进6 m,单月、单日、单班进尺均创出该矿建矿以来岩石巷道掘进新记录。同时,月进尺301.1 m这一成绩,创下兖州煤业旗下矿井岩石巷道掘进单月进尺最高记录。     

煤矿小断面岩巷钻爆法快速掘进技术研究

煤矿中岩巷的掘进速度往往是煤炭开采时间的决定性因素,岩巷的快速掘进是煤矿生产的保证,但是不合理的爆破方案、落后的掘进设备以及繁杂的工程管理往往制约着岩巷的掘进效率。岩巷掘进水平关系到煤矿正常生产接续,针对阳煤集团一矿某高抽巷掘进速度较慢的实际,首先对制约试验巷道掘进进尺水平的因素进行分析,根据分析结果对爆破参数进行了优化设计,尤其是针对掏槽爆破孔的重新设计,最后对爆破效果进行多方位的对比检测。试验结果显示,优化的爆破方案能够有效地提高巷道掘进效率,巷道的单循环进尺、大块率、炮眼利用率等指标明显优于原爆破方案,月进尺也由70 m/月提高到85 m/月,圆满完成并超过矿上给定的指标。     

深井硬岩大断面巷道快速掘进技术

为了提高岩巷掘进速度,以新巨龙煤矿为研究对象,采用MH620掘进机代替传统爆破掘进技术,形成了一套完整的硬岩快速综掘作业线。分别对影响掘进速度的破岩、装运、支护3大工序进行优化,优化了截割工艺,建立长距离连续带式输送机运输系统,提出了拱型机载液压临时支护技术。工程应用表明:快速综掘技术可提高循环进尺和掘进效率,在巷道断面为26.3 m2,岩石普氏系数为11的条件下,实现了月平均进尺130 m,月最高进尺达到150 m,有效提高了深部硬岩大断面巷道的掘进速度。     

小型巷道全断面掘进机快速施工关键技术与应用

岩巷掘进效率对于煤矿高效生产具有重要影响。与传统的钻爆法和综掘机法相比，盾构掘进施工法在掘进效率方面具有显著优势，已逐步应用在煤矿岩巷掘进施工中，但其直径一般都超过5 m，难以适用于小断面岩巷。因此，为提高小断面岩巷掘进速度，综合考虑井筒罐笼提升、设备运力、巷道尺寸、瓦斯治理模式、设备防爆性能、连续化排矸、巷道施工条件等因素，研制出了直径为3.5 m的小型矿用全断面掘进机。基于工程地质条件进行数值模拟，提出砂岩、砂质泥岩和泥岩顶板条件下的最优支护参数，获得了巷道最优支护参数，并通过动态调整实现巷道围岩分类精准控制，达到“围岩控制稳定、支护材料数量精确、支护耗时少”的目标。通过研制钢筋自联网、超长运输能力带式输送机，提高整机变坡范围（-9°～+9°），改进刀盘冷却水循环系统，超前治理断层技术，解决了现场应用中遇到的技术难题。研究结果表明，连续化排矸系统构建、盾构机作业线设备配置、快速始发与拆除技术、巷道精准支护施工及劳动组织方式均为保障盾构机快速施工的关键技术。最后，将该小型矿用全断面掘进机及快速施工技术应用于顾桥矿东一边界回风巷，7个月内完成3 115 m岩巷掘进施工，月进尺600.6...     

高抽巷综合机械化快速掘进技术研究与应用

针对岩巷炮掘施工速度慢、效率低的问题,以漳村煤矿2603高抽巷为例,通过引进EBZ-280A配套综掘设备,结合实验室试验和3DEC数值模拟分析,确定了掘进的合理层位,并制定一系列的岩巷快速掘进措施,实现岩巷快速稳定掘进.现场实践中综掘设备日均进尺达6.2 m/d,比炮掘日均进尺提高3.3 m/d,施工效率提升113.8...     

EBZ230掘进机在岩巷掘进中的应用

长期以来,鹤煤公司一直采用爆破掘进岩巷,耙岩机装矸,工人劳动强度大,机械化水平不高,制约着煤矿岩巷掘进技术发展,影响着煤矿岩巷单进水平的提高。为此,鹤煤公司六矿引进了EBZ230掘进机,使巷道施工的单进、工效提高到一个新水平,巷道掘进速度比原来提高300%以上,解决了矿井持续性生产问题,提高了生产效率。介绍了该掘进机的技术参数、巷道施工掘进过程中的技术要求和施工组织。     

糯东煤矿底抽巷快速掘进影响因素分析及实践

巷道掘进是煤矿开采过程中的重要环节,影响煤炭开采的整体进度。针对糯东煤矿采掘紧张的局面,以12000工作面底抽巷为工程背景,对影响巷道掘进因素进行了分析,认为地质条件、掘进设备、作业方式、人员综合素质、管理水平是影响巷道快速掘进的重要因素。为了实现巷道的快速掘进,提出具有针对性的改进措施,从底抽巷的掘进设备、巷道布置层位、支护方式选取、施工组织设计的合理性等方面入手。现场实践表明:底抽巷快速掘进效果明显,提高了岩巷掘进的单循环进尺,有效地降低了掘进成本,改善作业环境,实现了12000工作面底抽巷的快速掘进,保证了工作面的安全回采,可为其他巷道的掘进提供借鉴。     

盾构技术在煤巷掘进中的应用探讨

盾构设备在硬岩巷道中掘进效率高于其他设备,技术日趋成熟.针对现阶段掘进设备中掘、锚、运失衡问题,煤炭企业积极寻求快速掘进解决方案,盾构掘进系统逐渐在煤矿全岩巷道掘进中得到应用.结合煤巷掘进现状及盾构机的结构特点,对岩巷掘进的应用实例进行了分析,并探讨了其在掘进中的优缺点.此外,总结提炼出盾构技术在煤巷掘进过程中可能面临...     

岩巷快速掘进机械化作业线配置研究

随着我国经济的高速发展,每年对煤炭的需求也逐渐增加,直接带动了煤炭的快速增长。为了满足煤炭生产以及矿井接替需要,针对大断面岩巷掘进效率低下的问题,研究分析出一套提高岩巷掘进进尺的方法,并对施工工艺进行优化,在解决岩巷掘进效率低下的问题中,使用机械化配套设备组成快速掘进作业线,配合中深孔爆破技术,解决了岩巷掘进效率低、劳动强度大、巷道成形不理想的问题。     

煤矿超千米深部全断面岩石巷道掘进机的提出及关键岩石力学问题

为解决超千米深井巷道建设面临的严峻挑战,通过对现有的巷道掘进、支护技术与全断面岩石隧道掘进机(TBM)技术对比分析,结果表明：全断面岩石隧道掘进机优势明显,且满足超千米深井巷道建设的需求,现代化大型矿井也具备引入全断面掘进机的条件,将TBM引入超千米深井巷道建设,在解决所涉及的关键岩石力学和机械制造问题后加以改进,称之为全断面岩石巷道掘进机（RBM--Full Face Roadway Boring Machine）。由于煤矿深部巷道的建设环境与隧洞建设环境存在显著差异,RBM施工将面临两大关键问题--卡盾和刀盘破岩问题。为了揭示RBM卡盾机理,指出了其关键岩石力学问题,包括超千米深井巷道RBM开挖卸荷路径下围岩挤压大变形机理,护盾周围围岩挤压变形分布规律,围岩-护盾-支护相互作用机理,卡盾判据,卡盾防治理论及方法。     

可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井关键技术与装备

我国西部煤矿资源开发是保障煤炭资源供给的战略性任务,少人、安全、绿色、机械化、智能化矿井建设是现阶段煤炭智能化发展的必然趋势和重要方向。首先梳理了我国煤矿斜井和竖井全断面机械破岩掘进技术和装备现状,分析了适用煤矿井筒掘进的不同类型装备机械破岩掘进工作面临的共性难题;针对可可盖煤矿典型的西部富水弱胶结地层条件,确定了可可盖煤矿斜井和竖井联合开拓方案,并从地层条件、装备性能、围岩控制和经济合理性等方面,研判了采用斜井TBM掘进和竖井钻机钻井的可行性,提出了智能化建井建智能矿井的理念,构建了可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井模式;针对可可盖煤矿地层岩石强度低、扰动敏感的特性,突破了斜井敞开式TBM掘进高效破岩与围岩控制、连续排渣、装备推进与支撑协同控制等技术,实现了TBM姿态大幅度调整,一次掘进断面面积40 m2,形成了“探-破-支-运”一体化连续掘进技术体系,单月最高掘进进尺523.8 m;首次在西部富水弱胶结地层中采用竖井钻机钻井,提出了全岩地层竖井“一钻完井”工艺,形成了适用我国西部煤系地层钻井法凿井的大型竖井钻机及其配套装备体系,包括大直径全断面钻头结构、稳定钻杆、大型门式起重机以及竖井钻机高效集中控制系统,攻克了竖井钻机配套大型门式起重机安装、起下钻智能控制、竖井钻机高效钻进等关键技术与智能监控难题,实现了西部富水弱胶结岩石地层8.5 m大直径井筒高效钻进,单日最高钻进进尺10.8 m。     

可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井关键技术与装备

我国西部煤矿资源开发是保障煤炭资源供给的战略性任务,少人、安全、绿色、机械化、智能化矿井建设是现阶段煤炭智能化发展的必然趋势和重要方向。首先梳理了我国煤矿斜井和竖井全断面机械破岩掘进技术和装备现状,分析了适用煤矿井筒掘进的不同类型装备机械破岩掘进工作面临的共性难题;针对可可盖煤矿典型的西部富水弱胶结地层条件,确定了可可盖煤矿斜井和竖井联合开拓方案,并从地层条件、装备性能、围岩控制和经济合理性等方面,研判了采用斜井TBM掘进和竖井钻机钻井的可行性,提出了智能化建井建智能矿井的理念,构建了可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井模式;针对可可盖煤矿地层岩石强度低、扰动敏感的特性,突破了斜井敞开式TBM掘进高效破岩与围岩控制、连续排渣、装备推进与支撑协同控制等技术,实现了TBM姿态大幅度调整,一次掘进断面面积40 m2,形成了“探-破-支-运”一体化连续掘进技术体系,单月最高掘进进尺523.8 m;首次在西部富水弱胶结地层中采用竖井钻机钻井,提出了全岩地层竖井“一钻完井”工艺,形成了适用我国西部煤系地层钻井法凿井的大型竖井钻机及其配套装备体系,包括大直径全断面钻头结构、稳定钻杆、大型门式起重机以及竖井钻机高效集中控制系统,攻克了竖井钻机配套大型门式起重机安装、起下钻智能控制、竖井钻机高效钻进等关键技术与智能监控难题,实现了西部富水弱胶结岩石地层8.5 m大直径井筒高效钻进,单日最高钻进进尺10.8 m。     

大采高工作面撤架通道快速施工工艺

通过分析、对比双通道式末采前综掘主、辅撤架的施工工艺与末采后炮掘与采煤机联合施工单撤架通道的工艺,结合大采高支架架型、撤架运输设备、综掘机掘进参数,根据矿井自身巷道来压规律与围岩的变形特性,合理选择撤架通道施工工艺,实现综掘机与采煤机联合施工撤架通道的工艺。     

煤矿巷道掘锚一体化快速掘进技术研究

为了加快巷道掘进速度,缓解矿井采掘失调的局面,研究了煤矿巷道掘锚一体化快速掘进技术,加工设计了掘锚机施工辅助设备,主要为液压顶篷、煤壁落煤阻挡装置及掘锚机进刀路线,基于掘锚机技术特征,研究了掘锚机施工工艺流程和巷道支护工艺优化流程,并进行了工程效果实践分析.研究得出,煤矿巷道掘锚一体化快速掘进技术提升了临时支护的可靠性...     

曹家滩煤矿智能快速掘锚成套装备应用

为提升掘进速度,缓解采掘失衡问题,针对大断面煤巷采掘接替紧张、掘进装备落后的现状,曹家滩煤矿引进中国铁建重工集团研制的智能快速掘锚成套装备,打造掘支平行作业.在明确工程背景后,对装备在井下应用出现的问题进行了分析与改进,掘进速度逐步提升,月平均进尺1501.5 m,单月最高进尺2020 m.该套装备的应用,有效改善了曹...     

深部矿井岩巷TBM掘进设备选型及适应性设计

为了推进深部复杂条件巷道安全高效智能掘进,总结分析了TBM装备煤矿应用情况,结合陕西高家堡煤矿西区辅运大巷工程地质特征,从TBM掘进机型、掘进性能参数、地质条件适应性等三个方面,提出煤矿TBM掘进适应性条件,明确采用敞开式TBM的科学原理,并基于应用实践提出了掘进系统主参数适应性设计和工程运输系统适应性技术.研究表明:...