综掘机在煤矿岩巷掘进中的应用分析

综掘机在煤矿岩巷掘进中的应用分析

李长胜

淮南矿业集团煤业分公司潘三矿开拓一区安徽淮南232001

摘要：经济的快速发展离不开煤炭等能源的作用，煤炭是赋存于地下的非再生性化石能源资源，素有“工业粮食”之称。我国工业体系仍将在未来相当长一段时间内以煤为主要能源，在进行煤矿岩巷掘进施工过程中要使用综掘机来提高生产效率，本文主要就综掘机在煤矿岩巷掘进中的应用展开论述。

关键词：煤矿岩巷掘进；综掘机；应用

1岩巷施工技术及装备的现状

当前，我国煤矿的岩巷施工方法按照破岩方式分，主要有钻爆法和综合机械化掘进法，配套的有不同机械化程度的装载、运输和支护方式，形成了多种岩巷掘进机械化作业线，主要形式有以下几种。

1.1单体凿岩机及配套装运机械化作业线

采用钻爆法掘进。用单体气腿式凿岩机或单体液压式凿岩机实施打眼，装运采用两种配套方式：

（1）以耙斗机（或铲斗）为装载机及轻型调车设备的配套岩巷机械化作业线

该作业线采用装岩用耙斗机；调车用轻型调车设备，如调车盘，浮放道岔、翻框式调车器或压气调车器等；运输用1t矿车及蓄电池机车。此作业线是我国20世纪80年代的常用装备，15m2断面面积的岩巷月平均进尺60m。由于调车出岩的间歇性，掘进效率低、装岩工作不能连续作业，作业线的生产效率低。

（2）以侧卸式或蟹爪式装岩机及带式转载机配套的作业线

该作业线为装岩用重型侧卸式装岩机与蟹爪式或侧卸式装岩机转载，调车运输用绞车及电机车运输。

以上作业线在我国煤矿岩巷掘进中应用较多，虽具有灵活性、适应性强的优势，但该作业存在人员劳动强度大、作业安全系数低、装岩及辅助运输系统复杂、辅助工作量大等诸多问题，目前仅有30%以上的矿井在使用。

1.2以全液压钻车配套的装运机械化作业线

全液压钻车的推广应用，已成为我国大型矿井实现岩巷快速推进的主要作业线。以履带式全液压钻车配套履带式侧卸装岩机为代表的配套设备机械化作业线。

1.3全岩巷掘进机

当前，用于全断面岩巷的掘进机主要有两种：第一种是全断面掘进机（TBM），广泛应用于隧道施工工程，采用全断面实施一次或两次成巷的作业方式；另一种是重型悬臂式掘进机，主要适用于煤矿井下硬岩巷道的施工，在一些发达的采煤国家，该技术的应用已经非常成熟。在我国一些矿区使用引进的国外全断面岩巷掘进机也取得了较好的效果，机组稳定性能好，故障率低，使用操作方便，但也存在着湿式除尘效果不好等问题。

近几年，我国在引进国外全岩巷掘进机的基础上，也在实施岩巷掘进机的国产化研制，如截割功率达到200KW以上的悬臂式掘进机的设计取得成功。

2综掘机的构成

2.1“五部”的构成和作用

综掘机中的五部包括截割部、铲板部、本体部、行走部和后支撑部。其中本体部是综掘机最为核心的组成部分，本体部由小零件组成整体采用的是焊接的联接方式，因为焊接这种联接方式能将各个部分有效地结合，使它有足够的力量支撑起整个综掘机。本体部由回转台、回转支承、本体架等组成，而它们之间不能使用焊接，只能通过螺栓进行联接。回转台的耳孔分别与截割电机和截割升降油缸进行联接，铲板和本体架之间的联接也是通过耳孔联接进而完成铲板的升降任务。截割部可以分为四个部分包括截割头，截割臂和两个截割减速机。在综掘机在使用过程中，综掘机的截割臂与截割头相连，截割臂与截割减速机相连，截割减速机又与截割减速机相连，截割部四部分的连接是用螺栓进行联接。铲板部是在截割部把煤炭截割下来之后将煤炭放入第一输送机，然后在液压马达的驱动作用下，实现星轮转动，进而完成装载作用。铲板使用高强度的螺栓将侧铲与本部进行联接，而油缸则为铲板的上下运动提供动力。行走部主要功能是实现行走功能，综掘机的行走全靠行走部，而行走部主要依靠减速器来实现综掘机的行走功能，另外还要使用制动气弹簧来停止岩巷综掘机的运动。

2.2“四系统”的构成和作用

综掘机中的四系统包括液压系统、水系统、电控系统和润滑系统。润滑系统由集中型润滑泵、递进式分配器、专用加注设备、高压油管和管路附件组成。润滑系统就是把这些摩擦所需要的润滑脂通过一个封闭的系统定时、定量地加注到这些部位，从而保证摩擦可以在较长的时间内使摩擦程度降到最低，摩擦副可以保持良好的工作状态，从而提高车辆运行效率，也可以延长综掘机的使用年限。液压系统由液压油箱、多路阀、液压先导操作台、冷却器等组成。它主要是通过控制液压油箱对油进行推压作用为主泵、马达、油缸等提供工作所需要的油，以此为综掘机提供运动所需的动力。水系统由外喷雾和内喷雾组成，主要是对综掘机进行降温作用。外喷雾安装在截割部一来可以降低烟尘，二来可以冷却截齿；而内喷雾主要是完成综掘机内部零件的降温工作。电控系统是为岩巷综掘机提供动力的系统，并且在电路保护方面有着重要作用。在遇到故障时也可以根据电控系统提供的数据进行故障分析。

3综掘机在煤矿岩巷掘进中的应用

3.1通过优良的施工工艺利用，更加快速地通过复杂地质构造

众所周知，综掘机设备在半煤岩巷快速施工中广泛应用。尽管如此，但仍然不能代表综掘机设备可以在任何地质特点的巷道掘进工作中被应用。相反，综掘机设备的施工应用地质选择是很严格的。要求在对某一待地区进行综掘机设备的投入使用之前，必须做好相关地质检测工作，检测该地区的地质结构、地理分层等，并做好一些安全防护工作，以应对掘进过程中的各种意外事故。另外，在综掘机投入使用过程中，必须不断对岩体层内部的分层情况进行估计与预测，以保证岩体层结构空间能够支撑综掘机设备的持续发掘工作。

3.2通过改变运输方式，更加快速地提高生产效率

在井下综掘施工过程中，迎头运料工作需要监护人员来完成，监护人员的数量大概是三四人左右。监护人员除了负责监护正常综掘施工任务以外，还要负责利用体力劳动将支护材料由综掘机设备尾部运送到头部。综掘机设备尾部的支护材料是由皮带传送过来的。目前通过改进，除了皮带之外，还利用到了滑轮结构，通过物理做功作用，实现支护材料的来回输送。这种运输方式的改革创新，使监护人员需要付出的劳动力减少了，给监护人员减轻了工作压力，同时监护人员的人身安全更有保障。因为，监护人员不再需要来回出入煤岩巷道，避免了很多不安定巷道因素对他们形成人身威胁，提高了生产效率。

3.3不断加强对综掘机设备的维修与保养工作

在井下掘进工作中需要反复利用综掘机设备，这样一来综掘机设备的质量和寿命都会大打折扣。因此，要求负责综掘机设备检测的工作人员，需要定时定点（三天一次，或者五天一次）对综掘机设备进行保养与维修工作。针对可能导致综掘机设备出现效率降低，接连机械故障，使用寿命降低等因素进行积极排除。另外，综掘机设备属于机械设备，所以它的构成材料多是铁制品和铝制品，这类金属材料的机械设备表面往往很容易发生氧化反应，或者出现铁锈等，这是需要不断在其表面刷油漆防止生锈和氧化。同时，对于综掘机设备的轴承部件养护，需要不断利用油脂对其进行润滑作用，这样才能保证其能够正常运转。

结语

综上所述，将综掘机运用在煤矿生产过程中，有利于减少设备的损耗，提高效率，降低开采过程的总成本，从而实现企业最大化经济效益，因此，矿井生产过程中，要加大对该类设备的重视程度。

参考文献：

[1]赵黎勇.综掘机在煤矿岩巷掘进中的应用[J].技术与市场，2016，23（06）：268.

[2]薛建志.液压钻车作业线和综掘机作业线在煤矿岩巷掘进中的应用[J].煤矿现代化，2010（05）：59-60.