1.以安徽理工大学程桦教授团队研发的QJYC045M型煤矿全断面硬岩掘进机为例,该掘进机由刀盘、撑靴、后配套、排矸系统、除尘系统、支护系统、物料输送系统等子系统组成。
2.研究人员综合考虑深立井煤矿巷道工程环境和全断面掘进机技术特点,通过对全断面掘进机施工煤矿深井岩巷可行性研究,提出其设计原则与技术指标如下:
(1)煤矿深井巷道全断面硬岩掘进机整机应满足模块化、轻量化和紧凑化要求,以便井下拆装和运输。设备重量应控制在400 t以内,防止拆装、掘进时损坏始发轨道和巷道底板。设备直径宜选为4~5 m,以在满足巷道工作空间的同时降低设备拆装、运输的难度;设备总长度应控制在60 m之内,以减少设备拆装、运输和拆装硐室施工的工作量。
(2)煤矿深井巷道全断面硬岩掘进机各部件应实现轻量化、小型化。根据罐笼、矿车、单轨吊等运输设备的运输能力和井下巷道的通过能力,掘进机最大部件尺寸应小于5 000 mm×2 500 mm×1 800 mm,质量低于20 t,以方便设备井下运输、拆装。
(3)各子系统和整机均应满足煤矿机电设备防爆要求。
(4)掘进机撑靴不应破坏巷道围岩。煤矿深井巷道地质条件复杂,存在软弱围岩,全断面掘进机撑靴接地比压应小于3 MPa,以避免掘进机步进时撑靴破坏巷道围岩。
(5)掘进机后配套系统中的排矸系统、支护系统、辅助运输系统以及管路、风筒的延伸、接续操作应与设备掘进速度相匹配;通风能力应满足硬岩切削、除尘、瓦斯抽排和供风的要求。
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