地下无轨设备研究与应用现状---淮筱斌
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井下无轨采掘设备的现状和发展【摘要】井下无轨采掘设备是井下采矿作业中的重要设备,具有效率高、灵活性能耗、安全性高等优点,因此,无轨采掘设备的发展历来备受关注。
本文针对井下无轨采掘设备在国内、国外的现状和发展情况进行了详细的论述,以便于我们能够更好的利用该设备。
【关键词】无轨采掘设备;现状;发展一、前言井下采矿作业必须借助高质量的采掘工具,这是现代井下采矿提出的要求,也是保证井下采矿能够获得更高经济效益的重要前提,因此,分析井下无轨采掘设备的发展情况非常有必要。
二、地下矿采掘机械在国民经济中的作用和地位矿山机械行业是为能源、交通和原材料等基础工业部门服务的。
其主要任务是为钢铁、有色金属、化工、建材和核工业等部门的矿物开采与加工,以及铁路、公路、水电、国防建设等大型工程施工提供先进、高效的技术装备。
在矿山开发、建设或技术改造的总投资中,设备投资要占1/3—1/2。
因此,它是国民经济的重要行业。
三、国外井下无轨采掘设备的现状与发展1、凿岩机自1970年法国Montabert公司研制第一台液压凿岩机以来,发展迅速,到目前年产量已超过2万台。
品种规格齐全,使用范围广,产品更新换代快。
进入20世纪90年代,Atlascopco公司推出的新产品有Cop1838、Cop4050以及Cop1432Ⅱ等型液压凿岩机。
Cop1838型凿岩机,冲击功率18kW;Cop4050型凿岩机功率40kW。
二者工作原理基本相同,其冲程腔、返程腔交替给油和回油用止动阀控制活塞运动,使用20MPa以上高压油驱动。
活塞细长,冲击端面积与钎杆横断面积相等,有利于能量传递和延长钎具寿命;内装阻尼器,可有效吸收钎具的后冲和振动;各零件配合面保持良好润滑,以防止外部异物侵入,可靠性大为提高,维修期达到800h;设有独立供水系统,保持水压1.8MPa以上,清渣效果好;机头装有压气密封,以防水雾进入机内;设有高效防卡钎装置。
Tamrock公司生产液压凿岩机已形成系列化。
TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2022年6月上 139无轨胶轮车在煤矿辅助运输系统中的应用要点探索颜井冲 韦鹤 冯团军兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿 山东 菏泽 274000摘 要 煤矿辅助运输系统属于一个复杂性系统,它对提高煤矿整体系统的运转效率有着很重要的帮助。
而在煤矿辅助系统中,应用无轨胶轮车能够提高煤矿辅助系统的运输能力,对推进煤矿企业的发展有着很重要的作用。
为了能够对无轨胶轮车的应用情况有更为全面的了解,文章结合实际在分析无轨胶轮车特点的同时,对我国煤矿生产无轨胶轮车的应用现状进行了探讨,然后在分析无轨胶轮车应用问题现状的同时,对其在煤矿辅助运输系统中的应用要点进行探究。
关键词 煤矿辅助;运输系统;无轨胶轮车;应用要点Exploration on Application Points of Trackless Rubber-Tyred Vehicles in Auxiliary Transportation System of Coal MinesYan Jing-chong, Wei He, Feng Tuan-junZhaolou Coal Mine of Yanmei Heze Energy Chemical Co., Ltd., Heze 274000, Shandong Province, ChinaAbstract Coal mine auxiliary transportation system is a complex system, which is of great help to improve the operation efficiency of the coal mine overall system. In the coal mine auxiliary system, the application of the trackless rubber-tyred vehicle can improve the transportation capacity of the coal mine auxiliary system, and play an important role in promoting the development of coal mining enterprises. In order to have a more comprehensive understanding of the application of trackless rubber-tyred vehicles, the article analyzes the characteristics of trackless rubber-tyred vehicles in combination with the actual situation, and discusses the application status of trackless rubber-tyred vehicles produced by coal mines in China, and then analyzes the status quo of the application of trackless rubber-tyred vehicles, while exploring the main points of its application in the auxiliary transportation system of coal mines.Key words coal mine auxiliary; transportation system; trackless rubber-tyred vehicle; application points引言煤矿资源开采的过程中,需要考虑到各种各样因素的影响,尤其是对于煤矿开采过程中的效率和人员安全保障的问题。
地下金属矿山无轨采矿装备的应用在过去的几十年中,无论是在国内还是国际上,地下采矿业发展迅速,日益趋于成熟。
然而,很多传统的采矿工具、设备并不能满足地下采矿的需要,矿业公司需要更高效、更安全的采矿设备。
改革和创新不断出现,其中,地下金属矿山无轨采矿装备的应用已成为产业革命的重要组成部分。
无轨采矿装备指的是没有轨道或者钢架的地下矿山采矿设备,它采用了以前被认为不可能实现的新技术和新材料,如电池和软件控制管理系统等。
这使得地下采矿的效率得到了提高,采矿设备也能够安全地到达矿区。
因此,无轨采矿装备比传统的轨道设备更加适合在狭窄、复杂的地下矿山环境下使用。
地下金属矿山无轨采矿装备是一种通过先进技术和良好设计所实现的新工具,旨在促进采矿行业的发展。
它的应用能够解决一些传统采矿设备存在的问题,比如,占用空间大、操作复杂、对采矿工人的健康安全造成风险等。
地下金属矿山无轨采矿装备的优势主要体现在以下方面:1.适用性广泛地下金属矿山无轨采矿装备的设计更加灵活,不局限于特定的采矿环境,它可以很容易地适应各种地形和地质条件。
2.精准作业相对于传统的采矿设备,无轨采矿装备能够更加准确地访问矿区。
除此之外,它可以进行实时定位和计算,进行更加精准的操作,从而提高了生产效率和安全性。
3.空间占用更小通常,传统轨道设备需要大量的空间来运行或停放。
但是,无轨采矿装备采用更加紧凑的设计方案,可以显著缩小设备使用的空间。
4.可实现高效和自动化自动化技术我们早已不陌生,在现代社会的各个领域,自动化技术已成为关键的发展趋势。
地下金属矿山无轨采矿装备也不例外,它可以通过自动化技术来实现更加高效、精确和安全的采矿。
总结一下,地下金属矿山无轨采矿装备的应用具有明显的优势,这一技术的推广和应用将会使地下采矿行业变得更加现代化、安全和高效。
应该看到,采矿行业的技术进步对于保护地球环境、利用矿产资源、促进经济发展都是至关重要的,因此,我们有必要投资在如此重要的领域中。
对非煤矿山安全生产标准化的探讨金属与非金属矿山部分专业:安全科学与工程学号:2013201107姓名:淮筱斌老师:国资院集体2013年12月25日对金属非金属矿山安全生产标准化的探讨摘要:当前我国非煤矿山生产安全事故总量呈较大幅度的下降,但生产安全形势依然严峻。
为了提高我国非煤矿山生产安全水平,根据工作实际需要,国家安全监管总局制定了《金属非金属矿山安全标准化规范》。
本文详细论述了《规范》的重要地位和作用,以及在标准化建设过程中应把握的重点环节和具体措施,为《规范》的实行提供了有利的指导。
关键词:金属非金属矿山;安全生产;安全标准化The Research of Safety Standardization of Metal and NonmetalMineAbstract:Currently,our metal and nonmetal mine production safety accidents showed a sharp decline of in the total,but the production safety situation is still grim.In order to improve production safety level of metal and nonmetal mine,based on the need of practical work,the State Administrator of Work Safety publish<the standardized specification of work safety for metal and nonmetal mine.The paper describes in details the important status and function of<standard>,and in standardized construction process,key link and specific measures of the<standard>,it provided the Advantageous instruction.Key words:metal and nonmetal mine;work safety;safety standardization目录前言 (2)1标准化系统创建准备阶段 (4)1.1企业安全生产现状调查 (4)1.2设置安全生产标准化创建组织机构 (5)1.3发布安全生产方针 (5)1.4安全生产标准化宣贯 (5)2标准化系统创建初始阶段 (6)2.1任务分析 (6)2.2危险源辨识就是对任务分析过程中识别危险源并确定其特性的过程 (6)2.3风险评价 (7)2.4风险控制 (7)3标准化系统文件策划阶段 (8)3.1文件策划流程 (8)3.2文件编制原则 (8)3.3文件模板 (9)4安全生产标准化创建应重点把握的关系 (9)4.1表与里的关系 (9)4.2点与面的关系 (10)4.3高与低的关系 (10)4.4模与量的关系 (10)4.5动与静的关系 (10)4.6长与短的关系 (11)5结语 (11)参考文献 (11)前言“安全生产标准化”是指通过建立安全生产责任制,制定安全管理制度和操作规程,排查治理隐患和监控重大危险源,建立预防机制,规范生产行为,使各生产环节符合有关安全生产法律法规和标准规范的要求,人、机、物、环处于良好的生产状态,并持续改进,不断加强企业安全生产规范化建设。
我国井下无轨设备的发展趋势摘要:现如今,我国的经济的快速发展带动我国各个行业的快速发展,矿山的机械化工作已经对于我国来讲已经进入发展的新时期。
井下采矿设备无轨化是实现无轨采矿的主要标志。
近些年,铲运机作为井下无轨设备的核心装备,无论国际上还是在国内均受到广大用户的关注。
井下铲运机在创新技术、整机性能和可靠性、自动化程度、改善驾驶人员工作条件、安全环保、节能降耗等方面均有很大的提升,适应不同作业环境的新产品层出不穷。
关键词:井下;无轨设备;发展趋势引言新技术的不断进步,有力地促进了地下无轨设备的发展,节能、新材料、环保、自动化和智能化等先进技术的广泛应用使无轨设备性能更加完善,自动化水平更高,更加安全、可靠、舒适,更加环保;设备的适应性、实用性不断增强,有力促进了地下采矿工艺的技术进步,促进了采矿业的改变。
1无轨设备的分析(1)铲运机的概念、特点及其应用。
无轨铲运机是在地下矿体的采掘作业时必需的一种主题设备,它的主要特点是灵活、高效、多用途、生产费用比较低,就是因为这些优点,使得无轨铲运机得到了广泛的使用。
无轨铲运机的制造最重要的一步就是对焊接结构件的质量的要求,只有很好地完成这一要求,才能生产出合格的产品。
无轨铲运机的生产工艺十分复杂,它需要经过工艺人员的设计,然后绘制工艺草图,进行校对,审核等。
这就需要生产人员花费大量的时间去钻研,所以生产出好的铲运机,要消耗的人力、物力是十分庞大的。
(2)运矿机以及其特性。
运矿机是指在地下矿井中的各个巷道中挖掘出矿石后,进行搬运的一种设备,这种设备不仅节省了人力,而且也节省了了地下矿井中的空间,进一步提高了工人的安全系数。
这种无轨运矿机具有灵活性、高效性,而且它的操作比较简单,容易上手。
在使用无轨运矿机的矿井下,运输矿石的工人数量已经大大减少了,这样就为企业节省了一笔不小的开支。
(3)碎石机的概念以及它的一般特性。
碎石机是在地下矿井中用来击碎大块岩石的一种设备,这种设备需要比较大的冲击力,这样才能顺利地击碎石头,进行下一步的开采工作,无轨碎石机的特点就是冲击性比较大,制造的噪声比较大,但是工作效率比较高。
我国煤矿地下无轨辅助运输设备的现状与发展趋势摘要:目前,煤矿已经成为社会发展必不可少的重要资源,而国内的煤矿产量也在不断增加,这也使得我国的煤炭地下无轨辅助运输设备不断改良与升级,从而让煤炭的运输效率可以得到提升。
因此,在本篇文章中,笔者将对煤炭无轨辅助运输设备的应用与发展趋势进行分析,从而给有关行业人员提供参考。
关键词:辅助运输;无轨胶轮车;防爆柴油机;特种车辆在煤矿开采的过程中,需要运输大量的设备、人员、材料等,同时也需要将已经开采的煤矿进行运输,而通过地下无轨辅助运输设备能够有效的降低工作强度,同时也能够提升开采的效率,所以,我国已经引入了与此相关的技术与设备,并将大量的无轨辅助运输设备应用于我国煤炭开采行业中。
1 我国煤矿地下无轨辅助运输设备的概述在上世纪80年代的中期,我国已经开始重视煤炭开采的效率,以此来适应我国工业化发展的需要,所以,我国便开始不断引进国外的经济技术,并以此为基础进行无轨辅助运输设备自主研发。
在经过多年的研究、创新后,我国已经拥有了种类丰富的煤矿地下无轨辅助运输设备,例如:齿轮车、卡轮车、单轨吊以及无轨胶轮车等。
虽然,我国煤矿地下无轨辅助运输设备的种类较多,但是在实际应用的过程中,还会在技术方面存在着不足的地方,例如:在使用的过程中,控制系统以及自动系统的性能未达到更高水平,从而在运输的过程中,存在着运输效率、运输安全等问题;与此同时,部分元件也存在着技术性能方面的问题,例如:防爆低污染柴油机性能并未达到更高的水平,从而让设备的运行效率受到了较大影响。
2 我国煤矿地下无轨辅助运输设备的动力源2.1 柴油机牵引目前,我国在进行煤矿开采的过程中,通常会使用防爆低污染柴油机,因为此类柴油机其体积较小、功率,并且在恶劣作业条件下能够正常的使用,而其使用的寿命也较长。
在防爆低污染柴油机发生故障时,其操作与维护的环节相对简单,所以,其总体的使用费用较低。
除此之外,由于防爆低污染柴油机运行机动灵活,所以,在煤炭开采的时候,能够应用于不同环境与深度的区域,并且其还能够保持长时间的作业。
地下矿山无轨采矿设备的发展与创新摘要:社会经济的快速发展,给无轨采矿设备在地下矿山的应用带来了新的机遇和挑战。
要对相关议题进行深入研究探讨,拿出最好的落实措施,达到事半功倍的效果。
本文介绍了我国无轨采矿设备存在的主要问题,分析了地下矿山使用无轨采矿设备的经验,研究了无轨采矿设备技术的发展趋势。
关键词:地下矿山;无轨;采矿设备;趋势前言随着我国经济和科学技术的快速发展,地下金属矿山的采矿技术得到了迅速发展,无轨机械设备在采矿领域的应用范围也逐步扩大。
各种新型环保材料在地下金属矿山无轨设备开采系统中的应用,极大地提高了该领域的自动化和创新水平。
人工智能实施的自动化技术,使地下金属矿山的开采技术更安全、更环保、更透明,符合无轨机械设备的使用优势和使用特点。
通过对无轨设备在地下金属矿山开采过程中的应用与实施进行分析,希望能取得较好的社会效益和经济效益。
1.我国无轨采矿设备存在的主要问题地下无轨采矿设备的应用促进了无轨采矿技术的发展,改革了传统采矿技术,发展了无轨采矿方法和新的采矿技术。
如机械化充填采矿法、大直径深孔采矿法、崩落法、空场法等,但我们不能不注意到,虽然技术有了很大的进步,但设备仍相当落后。
大多数中小型地下矿山仍是小巷道、小采场、多阶段分散作业。
他们还没有摆脱小规模生产的模式,机械化程度低。
繁重的体力劳动充斥着井下各个生产环节,劳动生产率低。
地下矿山的开采效率仅为发达国家同类矿山的10%左右。
目前,只有少数从国外引进先进设备的矿山企业实现了机械化开采。
这些企业通过提高矿山装备水平,大大加快了矿山生产建设速度,提高了劳动生产效率,增强了竞争力。
目前,我国矿山设备存在的主要问题有:1.1工艺装备不配套,机械化水平低我国无轨采矿设备品种不全、规格参差不齐,不能满足赋存条件复杂、开采难度大的矿山高效开采技术要求,影响了矿山与发达国家差距的进一步缩小,制约了采矿技术的发展,严重危及矿山的生存和可持续发展。
地下矿山无轨采矿设备的发展与创新摘要:近年来,由于我国的社会经济水平正在不断地上升,因此矿业设备与行业技术也得到了较大的提升,这就使得地下矿山无轨采矿技术水平也有了一个较大的提升,对矿山的生产经营发展也带来了较大社会效益,这促进了国家对地下矿山无轨采矿设备技术的发展与创新。
地下矿山与无轨采矿设备系统对采掘作业的机械化全面推进具有重要的作用,能够较大地提升生产的效率,并减少了工作人员的数量,使矿山开采的工作环境的安全水平更高。
鉴于此,文章主要通过剖析目前无轨开采装备的使用和出现的问题,进而对无轨开采装备的开发与研究作一次简单的介绍。
关键词:地下矿山;无轨采矿设备;发展;创新地下矿山资源的需求量正在伴随着世界经济的增长而不断增加,地下矿山的开采也正逐渐地朝着更高强度、高生产率的方向迈进。
地下矿无轨开采技术对地下矿山的开发起到了一种有力的支持,对地下矿的开发具有坚实的技术支撑。
通常在矿山的坑道和采场都会采用无轨设备,而无轨设备指的是不借助轨道上行走机构的自行式设备。
无轨技术出矿可以一定意义上改善采准巷道设计和采区底部的构造等,无轨技术具有灵活多样、一机多能等特性。
所以,地下矿山无轨系统的开发和研究对经济社会的发展将具有重要的作用。
一、关于地下矿山无轨设备的简要阐述数十年前,中国地下采矿的挖掘装备就开始逐步进行了无轨化、液压化、动力源多元化和辅助施工设备的机械化发展,但近年来,计算机也已经在中国地下采矿挖岩、装卸和运输设备等领域进行了较深入的运用。
而在海外,机器人和光纤通信的科技已相继问世。
地下矿山无轨采矿装置并不需利用铁轨的牵引架线,而是一个完全不需要利用铁轨上的行走机构的自行式装置。
地下矿井无轨开采技术可以通过旋线斜巷进行开拓的方法,以缩短矿井投产的施工期限。
无轨采矿系统的高度机械化和灵巧,可以使采、装、卸等机械设备的数量大大地减少,在一定意义上增加了机械设备的使用率,而无轨设备系统则因为其智能化程度较高,因此可以代替部分人工的劳作,这使工人的数量大大减少了,而且保证了人的安全。
地下无轨设备研究与应用现状金属与非金属矿山部分专业:安全科学与工程学号:2013201107姓名:淮筱斌地下无轨设备研究与应用现状2013年11月10日目录前言 (1)第一章凿岩设备 (3)1.1掘进凿岩钻车 (3)1.2采矿凿岩钻车 (4)1.3世界首台敞开式无轨运输硬岩掘进机问世 (5)1.4无轨机械化掘进技术的发展趋势展望 (5)第二章铲运机 (7)2.1我国铲运机的发展 (7)2.2铲运机的发展趋势 (8)第三章地下汽车 (10)3.1国外地下汽车的发展现状 (10)3.2国内地下汽车的发展现状 (11)3.3地下汽车发展趋势 (12)第四章无轨化开采技术在我国矿山的应用 (16)4.1大红山矿区 (16)4.2三山岛金矿 (18)4.3煎茶岭金矿 (18)4.4贵州锦丰金矿 (19)4.5吉林白山板庙子金矿 (19)第五章我国无轨采矿设备存在的主要问题及建议 (21)第六章无轨采矿设备的发展总趋势 (23)主要参考文献 (24)地下无轨设备研究与应用现状前言无轨运输是井下最原始的运输方式。
在生产力十分低下的时代,井下运输只能靠人背、牲口驮,进而是无轨道的手推车、畜力车,再后来,才出现了轨道运输。
从无轨运输到有轨运输,不能不说是一次井下运输方式的飞跃。
然而,随着井下机械化无轨运输设备的出现和发展,又显现出井下有轨运输灵活性差等弊端。
有轨运输必须有专用的有轨运输水平,其转弯半径大,列车装车线、卸矿线长,导致井巷工程量增加,运输距离延长。
而且,有轨运输巷道很难直接用于采准工程。
加上铺轨、架线及轨道的拆除、回收等,都将使工程造价和综合运输成本增加。
这就一定程度上抵消了有轨运输成本低廉的优势。
20世纪60年代,世界几个先进国家开始在地下矿山推广使用无轨采矿设备,使矿山生产工艺发生了一场“革命”,生产效率大幅度提高,并改善了矿山安全环卫条件。
地下矿山无轨采矿设备,是指具有不需轨道的行走机构(轮胎和履带)的自行式设备。
矿山坑道和采场使用这种设备,不需铺设轨道和架设牵引导线;可采用旋线斜巷开拓方案,缩短矿山投产建设时间;无轨设备出矿,能够简化采准巷道布置和采场底部结构,减少运输巷道和溜井的数量;无轨自行设备机动灵活,一机多能,从而减少采、装、运设备的总数,提高了设备利用率,减少了维修工作量和备品配件的库存;无轨设备系统易于实现采掘作业全面机械化,生产效率高,工作人员少,并改善了生产安全条件。
根据用途不同,无轨采矿设备分为主体设备(钻孔、铲装、运输等设备)和辅助设备(装药、锚杆、喷浆等设备)。
以掘进钻车、采矿钻车、装运机、铲运机和运矿车为主体的采矿设备,其技术水平和开拓创新,直接影响矿山生产的发展、以及经济效益和社会效益,已成为矿业装备行业关注的重点。
目前,国外无轨采矿的比例约占冶金开采的2/3以上,全世界拥有的LHD设备总数达28000~30000台,产品型号多达245种以上,计算容量为0 .3~0.4 m,运输能力为0.6~17.69t,功率为30~400马力。
据不完全统计,1984年用无轨自行设备的矿山已占矿山总数的88%左右,无轨自行设备已在现代化的地下矿山中各个生产环节得到普遍的应用。
以铲运机(LHD)为核心的地下无轨设备包括:(1)用于凿岩的凿岩台车;(2)用于装运的铲运机;(3)井下汽车;(4)相对于凿岩、装载、运输三大主体生产设备以外的无轨辅助车辆。
通常指装药、撬毛、喷锚支护、二次破碎、运送人员与物料、铺设管道与电缆,以及加油和维修等作业的车辆。
下面本文将如上分类分别介绍这些自行式采矿设备的研究与应用现状。
第一章凿岩设备凿岩钻车是随着采矿工业不断发展而研制的一种高效凿岩作业设备。
最早出现于19世纪50年代,经过几年生产实践考验之后,1960年得以迅速推广。
这种设备是一种将一台或几台凿岩机连同自动推进器一起安装在特制的钻臂上,并配有行走机构(轮胎式或履带式),使凿岩作业实现了机械化,减轻了工人的劳动强度。
凿岩钻车广泛应用于矿山巷道掘进和采矿作业中,也可用于铁路交通隧道掘进、水利工程和国防工程施工中。
随着矿山凿岩爆破工艺的不断改进,凿岩钻车在生产建设中越来越凸显其优越性。
目前,我国许多矿山使用的仍是气动凿岩设备。
气动凿岩机是传统产品,该机特点结构简单,工作可靠,但噪声大,效率低。
在国外应用很广泛的高效液压凿岩设备在我国尚未得到推广应用。
1980年我国第一台用于生产的液压凿岩机诞生并通过鉴定。
虽然起步尚早,但发展缓慢,这主要是受机械制造和液压技术总体水平的限制。
投入研发的型号较多,但最终形成的稳定产品较少。
1.1掘进凿岩钻车掘进凿岩钻车的钻臂指向前方,主要用于开凿矿山巷道和铁路交通隧道。
20世纪70年代以前,我国先后研制成功8种掘进凿岩钻车,但多数为轨轮式行走机构。
此后,在广泛吸收国外先进技术的同时,结合我国矿山生产实际情况,将液压传动技术应用于凿岩钻车,成功设计并制造了轮胎式自行掘进凿岩钻车。
这一时期矿山生产使用的自行式掘进凿岩钻车有单臂、双臂、三臂和四臂几种型式。
使用实践证明,三臂和四臂式在工作现场所需辅助时间较多,而单臂式工作效率较低;同时认为履带式行走机构比较笨重,机动灵活性较差,所以,轮胎自行式双臂掘进凿岩钻车成为主要机型。
进入20世纪80年代,改革开放政策促进了矿业开发,矿山机械制造业随之迅速发展。
特别是液压技术水平大幅度提高,陆续研制成功几种导轨式液压凿岩机,使行业对过去采用压气驱动的凿岩钻车进行更新换代创造了条件;同时,还从瑞典、芬兰和法国引进了几种技术先进的凿岩设备。
在借鉴国外先进技术的基础上,国内几个厂家研制成功一批“全液压”型掘进凿岩钻车。
这类钻车成孔效率较高,操作性能好,安全可靠,并改善了工作条件。
进入21世纪以来,“十五”和“十一五”国民经济计划的胜利完成,使各行各业对能源材料的需求剧增,因而促使矿业开发和矿业装备得以高速发展。
为了满足矿山生产建设需求,张家口矿山建设机械公司、宣化华泰矿冶机械公司、石家庄煤矿机械公司和南京风动凿岩机械公司等分别研制了CMJ系列、NH系列和HT系列掘进钻车。
新一代掘进凿岩钻车在采用液压传动技术方面有很大改进,充分展现了设备结构紧凑、机动灵活、工作稳定、移动性能好,爬坡能力强等特点,大幅度提高了施工效率和施工质量,并改善了现场工作条件。
采用现代设计方法,进一步提高液压化和自动化水平,实现“一机多用”和“一机多能”,是掘进凿岩钻车创新发展的主要趋势,并已取得一定成绩。
(1)钻撬一体。
当掘进凿岩钻车进入经过爆破出渣后的工作面,准备钻孔之前,必须首先处理顶板和两帮浮石(现场称撬毛)。
钻车前端加装的专用工作台可为这一工作提供方便,大大减轻了工人的劳动强度。
(2)钻锚一体。
当工作面顶板需要采用锚杆加固支护时,钻车的工作机构即可钻凿锚杆孔,并按要求装卡锚杆;不需再用专用锚杆钻机进入工作面。
既提高了设备利用率,节约了设备投资,又缩短了凿岩爆破的辅助工作时间。
(3)钻铲一体。
掘进工作面出渣或处理顶板及边帮后,经常遗留一些散碎岩石,带有铲斗的工作机构,即可很方便地清除岩石,保持工作面整洁,以利于凿岩钻孔工作。
1.2采矿凿岩钻车采矿凿岩钻车的钻臂指向上方或两侧,主要用于采场钻凿落矿炮孔工作。
其应用和技术发展提高了采矿工作效率和矿产资产资源回收率,加快了回采工作速度,也推进了采矿工艺改革。
采矿工艺方法不同,所用采矿凿岩钻车的结构型式也不同,采用较多的是单臂式或双臂式两种,早期的采矿凿岩钻车采用压气驱动。
20世纪80年代以后,已普遍采用液压传动技术。
“九五”和“十五”期间,我国冶金矿山生产高速发展,采矿工艺方法也有改革创新,从而促使采矿凿岩钻车的设计制造技术水平上了一个新的台阶。
大部分钻车更新换代,液压钻车成为主导机型,钻孔直径由30~50 mm提高到50~80 mm;钻孔深度由3~15 mm提高到15~30 mm;并引入电---液控制技术,定位系统可靠,钻孔精度高,可在大断面一次稳车钻凿中深平行孔,大幅度提高了单位爆破产量。
在地下矿山采掘装运作业的各环节中,凿岩钻车是实现“地下无人矿山”的关键设备之一。
地下矿山自行式凿岩钻车的创新发展趋势可概括如下:(1)采用现代设计方法,进一步提高钻车的液压化、自动化、智能化和结构模块化设计水平;实现自动定位,自动开孔,自动接杆,达到设定孔深自动返回,自动卸杆。
(2)设备制造采用新材料、新工艺,强化钻车的稳定性和可靠性,提高钻车对岩石条件变化的适应能力;并可自动处理卡钎故障和进行参数补偿。
(3)采用“机—电—液”一体化和数控技术,提升钻车的状态监测和故障诊断分析能力;保证钻孔精度和成孔质量,及时反馈和调整钎具的冲击功、冲击频率、轴压及反弹力等参数,确保在一个循环过程中,整个钎具链中的任一环节都不会损坏,以使“无人矿山”成为可能,并提高采掘作业效率。
地下装运机和铲运机在地下矿山的“钻爆—铲装—运输”工艺循环过程中,铲装工作所占工时比例最大,一般可达50%~60%。
研制适用的高效铲装设备,历来是行业关注的重点。
轮胎自行式铲装设备的出现,使采掘作业效率大幅度提高;特别是在“端部放矿—溜井卸矿”工艺系统中,可使出矿效率达到或接近最大化。
装运机(有储仓装载机)20世纪60年代,国外先进矿山在无轨采掘系统中开始广泛使用有储仓装载机(即装运机)。
这种设备多数采用压气驱动;前端是个可实现后卸的铲斗,后面是承接矿岩的储仓;一般以3~5斗装满储仓,然后驶往溜井卸矿。
如此往返,在100~200 m运距范围内,其工作效率可达耙矿绞车出矿效率的3~5倍。
20世纪70年代初,我国引进这种设备并很快实现“国产化”。
在借鉴瑞典T2G和T4G型装运机技术的基础上,制造出ZYQ-12和ZYQ-14型装运机。
后来有些厂家对其行走系统进行改进,研制出可原地转向的C-30和C-50型装运机。
由于这种装运机结构简单,机动灵活,操作和维修方便,很受生产矿山欢迎;20世纪90年代以前,我国很多矿山都采用这种设备。
至今,有些小型矿山仍在使用。
1.3世界首台敞开式无轨运输硬岩掘进机问世中信重工与煤炭科工集团上海研究院研制的世界首台敞开式无轨运输硬岩掘进机2013年9月29日成功试车。
我国新型15米敞开式无轨运输硬岩掘进机的研发成功,打破了国外在该领域的技术垄断,引领国内掘进机产业发展,建立起我国具有自主知识产权的硬岩掘进机研发平台。
硬岩掘进机(TBM)是集机械、电子、液压、激光、控制等技术于一体的高度机械化和自动化的大型隧道开挖成套设备,具有自动化程度高、施工速度快、节约人力、安全经济、不受外界气候影响等施工优点,是目前岩石隧道掘进最有发展潜力的机械设备。
国际上TBM已广泛应用于水利水电、矿山、交通、市政、国防等工程中,技术十分成熟。