来源:掘进机世界 作者:收藏
2016-03-29 14:06

2014年北方重工集团有限公司为淮南矿业巷道工程开发设计了世界首台煤矿岩巷全断面掘进机——QJYC045M。
该设备开挖直径Φ4.53m,总长50m,整机重量350t,刀盘驱动功率1440KW,总推力12000KNm,应用于淮南矿业巷道工程隧道,施工长度约1500m,岩石单轴抗压强度为40 MPa ~ 150MPa,工程地质条件复杂、埋深大、对防爆安全要求苛刻。
与上世纪80年代相比,煤矿岩巷施工技术和机械化水平变化不大。目前煤矿岩巷掘进作业基本采用爆破法与部分断面悬臂掘进机掘进,用悬臂掘进机施工,月进尺约为60 m ~250m,当岩石单轴抗压强度大于70MPa后,只能采用爆破法,月进尺不到100m,并且施工过程中灰尘极大,严重影响工人身体健康。
北方重工研制的QJYC045M煤矿岩巷全断面掘进机采用盘形滚刀破岩机理,利用全断面刀盘一次破岩成洞,将水平梁敞开式TBM掘进机与煤矿运输、防爆、支护等特殊施工要求相结合,集掘进、出渣、支护、除尘、通风、导向、防爆技术于一体,是高度机械化、自动化的煤矿岩巷施工设备,是世界首台煤矿岩巷全断面掘进机。
该设备采用刀盘喷水、除尘风机联合作业除尘,并且特殊设计了隔离板将粉尘空间与工人施工空间隔离,彻底解决了施工过程中粉尘大的难题,极大改善了工人工作环境。
该设备针对我国现有煤矿运输条件进行设计,适应岩石单轴抗压强度范围在30MPa ~ 300MPa的岩巷施工,能够在我国各大型煤矿岩巷施工作业,同时采取了模块化设计,使得该设备在现场组装及拆除极为便利。整台设备运行时,只需一人在安全舒适的配有空调的操作室内操作,通过高精度导向系统和实时在线监测系统,开挖隧道精度可达到±50mm。设备配有完善的甲烷、温度、压力、流量等多种传感器,与操作系统构成了智能闭环系统,实时监测隧道甲烷浓度、周围环境温度、各系统压力等参数,并可根据设定值,实现自动报警、自动切断电源、故障自动诊断等多重安全保护、确保施工人员安全、设备安全。
该设备于2015年元月在淮南矿业张集矿组装完成并开始试掘进,于2015年3月12日顺利贯通。该设备在工业性试验中取得了最高小班(8小时)进尺14.5m,最高日进尺30.7m,平均月进尺404m,最高日进尺速度较传统工艺提高10倍,月进尺较传统工艺提高4.5倍的煤矿岩巷施工最高记录。
该设备极大提高了煤矿岩巷施工效率、降低了工人劳动强度、改善了工人作业环境,隧道的顺利贯通充分显示了北方重工在全断面掘进机与煤矿机械领域深厚扎实的技术功底。
该设备是世界第一台应用于我国煤矿岩巷施工的全断面掘进机,是我国首台具有自主知识产权的开敞式TBM,是我国第一次引领世界煤矿岩巷施工重大技术变革的技术装备。实现了传统煤矿岩巷掘进技术和装备的历史性突破,为解决我国煤矿发展的岩巷施工瓶颈问题奠定了坚实基础,标志着我国煤矿采掘装备发展的一个重要里程碑!
责任编辑:康晓博

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