煤礦井下遙控式全斷面鉆進鉆機研制

張 剛,宋海濤

(中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710077)

0 引 言

隨著煤礦開采規模的不斷擴大，開采深度的增加，煤礦安全生產問題變得越來越突出，尤其是開采低透氣性、松軟、高瓦斯、有突出危險的煤層。采用煤礦井下坑道鉆機施工瓦斯抽采孔，降低煤層瓦斯濃度，是解決這一安全開采問題的有效方法，但在占我國煤炭資源總量30%的薄煤層開采中，實際開采量占比一直不高，主要原因在于瓦斯抽采鉆孔施工效率低，影響總體開采進度[1-5]。分析發現制約鉆孔施工效率的主要因素是鉆機裝備，由于薄煤層煤層較薄，因此在進行順層鉆孔施工時，水平施工孔位較低，需將鉆機鉆進裝置降至低位，目前能滿足該使用工況的分體鉆機，具有體積小，開孔低的特點，滿足了薄煤層巷道低矮尺寸運輸及低位開孔施工的需求，但其搬遷鉆場，鉆機調角、穩固等動作主要靠人力輔助，耗時耗力，綜合效率低[6-9]。同時薄煤層巷道高度低，在施工穿層鉆孔時，需將鉆機在有限的空間范圍內在大角度間反復調節，并穩固后施工，為了降低鉆機角度調節和輔助穩固時間，減少工人勞動強度，提高鉆進效率，采用單次穩固鉆機，施工一個斷面內扇形鉆孔的全斷面施工方法，可達到薄煤層穿層鉆孔高效施工的目的，而目前現有技術能滿足全斷面施工的履帶鉆機運輸尺寸及角度調節空間占用大，對薄煤層的巷道條件適應性差，少有應用。因此針對薄煤層，開發適應其低矮巷道運輸，滿足水平低位開孔及全斷面施工需求的履帶式鉆機，提高瓦斯抽采鉆孔施工綜合效率，是提高薄煤層的開采率的關鍵因素之一[10-12]。……