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掘锚机在长壁工作面巷道的应用

作者:网络来源:网络 浏览次数: 日期:2014-01-25 11:13


        巷道快速掘进法现正在被欧洲的煤矿广泛采用,效果明显。它不仅掘进速度快,成本低,效率高,而且安全状况也大为改观。这些成绩的取得,得益于采用了掘锚机,也就是掘进、支护在一台设备上进行。

        目前,德国所开采的煤层通常至少有1000m深,压力大。经常是多煤层开采,瓦斯含量高,有时有些煤层还会遇到岩石突出的问题。困难的地质条件由于历史的原因更加恶化,例如在工作面布置方向、掘进方向上的限制,巷道规格的增大以及巷道重复使用等。选用何种支护方式首先要考虑岩石应力场。
        在英国,一般煤矿开采深度在800m左右,除了没有突出现象外,其余的情况与德国煤矿大致相同。制约欧洲大多数长壁煤矿的主要因素就是顺槽巷道的掘进。几乎所有的欧洲煤矿顺槽都采用单巷掘进。因为深度大,应力大,不适宜采用多巷掘进,因此支护便成了制约所有顺槽掘进设备的瓶颈(需要的循环时间最长) 。德国煤矿传统型的支护设备是可屈服拱型钢梁,每米重34~44kg,加上充填 (在拱型钢梁后面把水泥浆泵进去),常常还带有锚杆,这样的巷道支护成本很高,并且工序复杂,进度慢。由于进度慢,又部分地导致了加长工作面。目前德国拥有西方世界最长的工作面,通常长达350~400m,还有几个面超过400m。这样就需要选用大型的工作面设备,因此巷道断面又要进一步加大,掘进速度更加下降,支护更加困难,造成恶性循环。但是,过去15年所开发的高强度锚杆,经过在欧州的深井煤矿中应用,业已证明是成功的。

       英国差不多所有的长壁顺槽巷道现都用连采机掘成矩形,采用锚杆支护。在德国也有计划要增大锚杆支护量,尤其是在主运输巷。高强度锚杆支护与传统的支护方式相比,它有几大优点:
(1)减少长壁工作面端头支护耽搁的时间,工作面回采速度加快;

(2)在巷道掘进和长壁工作面回采时,支护更有效;

(3)掘进速度加快;

(4)支护成本降低,极大地降低支护上所投入的人工;

(5)安全状况大有改善;

(6)运输和辅助服务更方便;

(7)顶板支护强度的设计与巷道服务的年限及用途紧密相连;

(8)巷道的使用得到改善(规格及形状)。

        锚杆支护虽然比传统的顶板支护方式快多了,但是它仍然是最慢的一道工序。在一天24h内,连采机开机率只有20%~30%。为了改进这一局面,需要采用整体改进的方法,
达到掘进、顶板支护、煤炭运输、通风、服务及材料供应相配套,使生产设备达到优化。在欧洲,达到这样效果的设备只有掘锚机。它能在独眼巷里快速掘进,支护紧跟迎头。在欧洲的典型采矿条件下,必须紧靠迎头打上高强度锚杆支护。

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