屯兰矿半煤岩巷掘进机选型与截割工艺研究_要华伟.pdf
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1、1182023 年第 2 期屯兰矿半煤岩巷掘进机选型与截割工艺研究 要华伟(西山煤电(集团)有限责任公司,山西 太原 030053)摘 要 根据屯兰矿半煤巷道掘进设备选型存在的切割工艺、围岩稳定性问题,通过对围岩力学分析,采用数值运算分析巷道掘进过程中围岩稳定性,提出后期支护措施,支护措施中锚杆长度不得小于 8 m。结果表明:选用 EBZ-160 型掘进机可以满足屯兰矿半煤岩巷掘进要求,采用该设备进行上、下部交替掘进工艺,围岩整体稳定,煤层顶板轻微变形。根据数值运算,顶板竖向最大沉降距离 8 m,采用的锚杆不得低于 8 m。关键词 岩性分析;设备选型;数值模拟中图分类号 TD263.3+2 文
2、献标识码 A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2023.02.042Study on Type Selection and Cutting Technology of Roadheader for Semi Coal and Rock Roadway in Tunlan MineYao Huawei(Xishan Coal Electricity(Group)Co.,Ltd.,Shanxi Taiyuan 030053)Abstract:According to the problems of cutting technology and surrounding ro
3、ck stability existing in the driving equipment type selection of semi coal roadway in Tunlan Mine,through the mechanical analysis of surrounding rock,the surrounding rock stability in the process of roadway driving is analyzed by numerical operation,and the later supporting measures are put forward.
4、The length of anchor rod in supporting measures should not be less than 8 m.The results show that the selection of the EBZ-160 type roadheader can meet the driving requirements of semi-coal and rock roadway in Tunlan Mine.By using this equipment,the upper and lower parts are excavated alternately,th
5、e surrounding rock is stable as a whole,and the roof of coal seam is slightly deformed.According to the numerical calculation,the maximum vertical settlement distance of the roof is 8 m,and the anchor rod used should not be less than 8 m.Key words:lithology analysis;equipment selection;numerical sim
6、ulation 收稿日期 2022-07-08作者简介 要华伟(1972),男,山西临汾人,2010 年毕业于中国矿业大学采矿工程专业,高级工程师,现就职于霍州煤电集团有限责任公司,从事矿山安全生产技术及管理工作。要华伟:屯兰矿半煤岩巷掘进机选型与截割工艺研究 要华伟:屯兰矿半煤岩巷掘进机选型与截割工艺研究 随着科学技术不断发展,矿井巷道掘进技术随之飞速发展。我国专家学者关于巷道掘进技术进行了大量研究,包括设备选型、掘进围岩应力研究等1-8,设备选型主要依据地质条件、掘进速度,对切割过程中围岩动态稳定性分析较少。为确定屯兰矿半煤岩巷道掘进设备型号,对围岩岩性、切割要求进行综合分析,通过分析围岩
7、稳定性和煤层切割过程中围岩切割断面应力分布情况,研究综合机械化掘进设备选型合理性。1 工程概况屯兰矿掘进 12606 工作面为半岩半煤巷道,巷道为矩形断面,设计高度 2.5 m,宽度 5.4 m,开采6#煤层。煤层平均厚度 0.9 m,平均倾角 3,煤层呈层理发育,煤层硬度 34,煤岩较硬。顶板最大硬度为 5,底板最大硬度为 7,巷道采用综合机械化掘进法掘进。顶底板情况见表 1。综合分析,12606 工作面运输顺槽掘进过程中,中部煤层厚度比较薄,仅有 0.9 m,顶板岩层为较软的泥岩,泥岩总厚度 4.05 m,为掘进机掘进范围,顶板较硬的细砂岩不会被掘进机破碎。底板粉砂岩较硬,为掘进机掘进范围
8、。2 设备选型依据 12606 工作面运输顺槽掘进要求,每循环需要进尺 1 m 时,掏槽深度为 0.5 m,通过二次掏槽方式进行掘进。吃刀深度和截割头直径一致,切割较为坚硬的砂质泥岩时,吃刀深度取0.5 m为宜,1192023 年第 2 期要华伟:屯兰矿半煤岩巷掘进机选型与截割工艺研究 要华伟:屯兰矿半煤岩巷掘进机选型与截割工艺研究 从左到右截割。截割时,低转速运转速度为 22 r/min,高转速截割转速为 47 r/min,截割煤体采用高转速,截割岩体为低转速。截割煤体时,速度可以适度增大,截割岩体时尽量减小。根据 12606 工作面运输顺槽掘进要求,选型设备为 EBZ-160 型掘进机,该
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