[關鍵詞] 瓦斯防治 機械造穴 一體化裝備 抽采

中國的礦業事故是所有工傷事故中最為嚴重的,在各種人為顯性事故災害中居第二位,礦業災害中尤以瓦斯災害最為突出,是我國礦業發展中亟待解決的重大問題。鐵福來機械造穴一體化裝備通過卸荷抽采能快速消除瓦斯突出危險性,減少抽采鉆孔工程量的同時提高瓦斯抽采量,降低瓦斯治理成本,助力礦井安全高效生產。

1、國內煤礦現狀概況

瓦斯事故是制約我國煤礦企業發展的關鍵性問題。我國煤層氣資源賦存條件復雜,煤層滲透率較低,煤層氣(煤礦瓦斯)抽采難度大,抽采成本高,嚴重制約礦井正常的生產經營。

高突礦井占我國煤礦比例相對較大。國有重點煤礦中,高瓦斯礦井占21%;煤與瓦斯突出礦井占21.3%。地方國有煤礦和鄉鎮煤礦中,高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井占15%。根據有關地質資料,全國1000米以淺煤層瓦斯含量約占全國瓦斯總量的30%左右,1000～2000米煤層瓦斯含量約占全國瓦斯總量的60%以上。因此,隨著開采深度的增加,不少原來的高瓦斯礦井甚至低瓦斯礦井逐步轉變為突出礦井,高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井的比例還會增加。

2、機械造穴一體化裝備主要設備

2.1 ZDY7300LX煤礦用履帶式全液壓坑道鉆機

該設備主要用于本煤層順層鉆孔,底板、頂板抽放巷穿層鉆孔等有防治瓦斯、探放水鉆探要求的煤巖場所。

設備特點:

(1)該機采用泵站、鉆機一體化設計,機身底部設置行走履帶,有效提高移鉆、穩鉆效率,特別適用于煤礦狹窄巷道的鉆孔施工作業;

(2)采用旋轉大盤結構,在腰帶底盤不動的情況下,依靠大盤旋轉,可實現±180°方位角調整,-90°～+90°仰俯角調整,滿足礦井巷道全方位布孔需求;

(3)鉆機導軌前部設置快速封孔設置,整個封孔過程通過液壓控制,控制簡單,封孔效果好;

(4)采用立柱垂直支撐頂板的方式進行穩鉆,立柱隨旋轉大盤同時旋轉,實現煤礦井下復雜環境中快速支鉆、穩鉆;

(5)鉆機打鉆控制系統采用聯動操作模式,可有效防止打鉆及退鉆過程中鉆桿下竄的危險,提高了工作效率;

(6)鉆機斜撐采用液壓鎖緊方式,控制簡單,穩鉆效果好;

(7)機導軌帶有隨動角度儀,可簡單準確定位施鉆仰俯角。

(8)可根據用戶需要配備不同類型的鉆桿、鉆頭,滿足探放水、抽采瓦斯、放頂、注水、深層地址鉆探不同用途需求。

2.2 BQWL315/16-XQ315/12清水泵站

設備特點:

(1)采用履帶底盤結構,可自行移動,集成化程度高,具有結構緊湊、移動方便、效率高、勞動強度低等優點;

(2)輸出壓力高、流量大:輸出壓力16MPa,流量315L/min,為系列化產品;

(3)在采煤前使用該泵站向煤層注水,避免粉塵揚起,保障工人身體健康,是采煤注水工藝中理想的專用設備;

(4)還可用作各采掘機械的噴霧防塵和電機水冷的泵站設備,也可做各類機械的清洗用泵。

2.3 KFS-50/11礦用振動篩式固液分離機

設備特點:

(1)把煤水混合物中的煤、水快速分離出來,以煤為主的固體走上部,水流走下部,干濕有效分離;

(2)采用履帶行走,提高對井下巷道的適應性,提高移動效率;

(3)分離效果好,處理能力強,每小時50m³混合物處理能力;

(4)效率高,重量輕,拆裝方便,結構合理,堅固耐用,噪音小,便于維護,無突發性斷簧,維修方便

2.4可變徑機械造穴裝置

設備特點:

(1)通過機械刀臂的開合實現煤層鉆孔造穴作業一體化;

(2)可提高瓦斯抽采效率和濃度:造穴孔的瓦斯濃度是普通鉆孔的1.5～3.4倍,瓦斯抽采量是普通鉆孔的4.29～11.57倍,掘進單循環施工天數由原來10天減少為5天,每米造穴效率提高了3～5倍;

(3)廣泛應用于穿層鉆孔瓦斯抽放、本煤層瓦斯抽放、掘進工作面瓦斯抽放等。

3、機械造穴一體化裝備在大隆礦應用效果

(1)本層預抽增透技術應用中機械造穴區間長度在0.5m-7m直徑0.5m,平均造穴用時30min,最快能達到10min;

(2)單孔抽采濃度最高為90%;單孔抽采純量最高為1.87m3/min;單日抽采純量為0.27萬m³;

(3)在采用機械造穴一體化裝備后工作面預抽單孔增加抽采純量0.14m³/min,全部22個造穴鉆孔增加抽采純量3.08m³/min。每月按30天計算增加抽采純量13.31萬m³,通過分析對比普通預抽鉆孔抽采量平均0.03/min相比提高3.8倍。

4、結論

礦業生產中的煤與瓦斯突出等災害事故,不僅造成人民生產財產的巨大損失和環境問題,而且還制約著礦業生產的發展。鐵福來自主研發的可變徑機械造穴卸壓增透一體化裝備是煤礦開采的“黑科技”,消除危險性,提高了抽采效率,降低了瓦斯治理成本,實現礦井安全高效生產。