礦山煤巖破碎未來發(fā)展趨勢(shì)是什么？
發(fā)布時(shí)間：
2023-04-13
(1) 在礦山煤巖破碎方法方面，硬巖巷高效破碎仍然是目前亟需解決的技術(shù)難題，而隨著現(xiàn)代破巖方法的不斷提出，使得硬巖高效破碎成為可能，以水射流 破巖技術(shù)為代表的現(xiàn)代破巖方法，應(yīng)朝著“聚能水炮”方向發(fā)展，融合水射流、 空化射流的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)“水炮彈”發(fā)射頻率，在提高破巖能力的同時(shí)提高破巖效率;機(jī)械破巖易于與裝備結(jié)合，使得煤巖破碎方法的未來發(fā)展趨勢(shì)仍是以機(jī)械破巖方式為主，現(xiàn)代破巖方法為輔，在充分考慮煤礦巷道地質(zhì)賦存條件及經(jīng)濟(jì)性能的前提下，合理選擇現(xiàn)代破巖輔助方法，實(shí)現(xiàn)多種現(xiàn)代破巖技術(shù)與機(jī)械耦合破巖， 利用巖石抗壓不抗拉的特點(diǎn)誘發(fā)巖石內(nèi)部裂紋擴(kuò)展并釋放巖石內(nèi)部能量，從而降低機(jī)械截割機(jī)構(gòu)截割載荷及磨損情況，提高硬巖破碎效率。
(2) 礦山采掘裝備的機(jī)械截割機(jī)構(gòu)是影響煤巖高效破碎的關(guān)鍵部件，而在截割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，目前主要是根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)以及地質(zhì)條件進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，尚未形成統(tǒng)一完整的設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)成本與周期較高?？紤]到煤礦巷道夾矸、硬質(zhì)結(jié)核、小斷層等復(fù)雜地質(zhì)條件，煤巖特性變化大，圍巖底板破碎、頂板垮落等現(xiàn)象 頻發(fā)，需深入研究采掘裝備截割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，并結(jié)合大數(shù)據(jù)分析等先進(jìn)手段， 以煤巖破碎方法為依據(jù)設(shè)計(jì)選擇并合適的破巖刀具，形成一套有關(guān)煤巖地質(zhì)條件、 截割機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、刀具布置、掘進(jìn)參數(shù)、施工工藝等完整的理論體系，建立截 割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的完整數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)而提高煤巖破碎機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)水平和適應(yīng)性，以提高破巖效率。
(3) 在礦山煤巖采掘裝備方面，主要呈現(xiàn)兩個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，一是如何將非機(jī)械 破巖技術(shù)法高效融合在現(xiàn)有掘進(jìn)裝備，并朝著掘進(jìn)裝備高掘進(jìn)效率、低破碎能耗、大破碎比的方向發(fā)展。另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)裝備的智能化發(fā)展，統(tǒng)籌考慮截割載荷、掘進(jìn)參數(shù)、煤巖特性、巷道地質(zhì)條件、圍巖條件、支護(hù)工藝及推進(jìn)參數(shù)等因素，研發(fā)高效協(xié)同、穩(wěn)定可靠的智能化掘進(jìn)裝備，實(shí)現(xiàn)煤巖巷道減人甚至無人化工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煤礦安全、高效、綠色開采。針對(duì)硬巖破碎，目前最具前景的方法是利用巖石抗壓不抗拉的特點(diǎn)，采用液力或者機(jī)械漲裂輔助破巖方法實(shí) 現(xiàn)硬巖的高效經(jīng)濟(jì)破碎。針對(duì)小硐室硬巖巷掘進(jìn)，可采用機(jī)械漲裂裝備進(jìn)行鉆漲破巖，針對(duì)大斷面巷道掘進(jìn)，可將該鉆漲裝置與掘進(jìn)裝備相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)鉆-漲-截割協(xié)同作業(yè)，但在施工作業(yè)中需控制孔與孔之間的距離、孔徑大小及漲裂功率，并結(jié)合智能化算法實(shí)現(xiàn)鉆孔、漲裂、截割的協(xié)同作業(yè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)硬巖巷道的高效掘進(jìn)。
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