矿山工程施工中矿用机械开挖工艺及技术应用研究
摘要
关键词
矿山工程;矿用机械;开挖工艺及技术
正文
引言
综合机械化开采大大提高了矿石的出产量,管理各个环节,有效减少了矿产品在运输中的耗费现象,为国家经济的发展奠定了基础的重要经济来源。但由于矿山开发过程相对危险,且目前的矿产品纯度较低,在利用过程中依然面临着不少问题。因此有关人员需要总结历史资料,综合运用机械化利用等科学技术,进一步提高矿产品的利用率,以便于建设绿色生态和可持续发展的新社会。
1矿山综合机械化开采设备的基本概述和现状
综合化工程以矿山的回采过程的机械制造技术为主要研发对象,实行了统一的机械技术管理与施工方式。以先进计算机技术和电子设备为数据基础,与综合采矿机的液压支撑系统、可伸缩送变站结合,以达到矿井产品智能化目标。在一般情况下,矿山开采时基本都会使用分段型的压碎机械,有很大的产量效能,并能够随着不同矿层的厚度而改变或自行调整高度,以确保采矿利用效益的显著增加。但由于综合生产机械化技术水平提高,矿山员工的环保意识也越来越提高,对整体化的机械设备依赖程度也愈来愈高。迫使更基层的矿山作业技术人员要学会更加综合的机械性采矿技能。由于矿山开采风险较高,要保证较高的产出效益,有关技术人员一定要对机器的运行稳定性开展长期的动态研究。机器运行稳定性是机械化生产的前提条件,只有保证了矿山机器的运行稳定性,才能使矿业着稳步进展,确保了作业人员的安全。机械化作业在矿山开采中也是十分关键的一环,通过机器装置管理和调度了矿山生产作业中的全部流程,这其中通过计算机进行控制和红外线定位系统来进行矿石的切割和输送等方面的工作,从而大大提高了采矿作业自动化的综合技术水平,在开采安全等方面也能够大大提高,公司的经济性与生产能力也将会有所跨越性提高,而与此同样,由于机器化生产方式在矿山作业过程中许多环节均包括,对人力物力的投资将大大减少,对商品的机械加工作业也更为简单,从而降低了作业的困难系数。
2机械化采矿工艺中的主要设备
2.1运输机
在井降煤矿的综合机械化采掘生产过程中,开采机在生产出矿资源后由工作面运输机完成运输,在采矿过程中由于运送距离比较长,对输送机提出很大的需求,为了克服在采矿工作面开采后矿产数量变化很大的问题,就必须选用一个结构刚度比较大且可以转弯的运输机,带式输送机也能够调整宽度,按照回采面宽度的需要调整自身直径,以适应各种长度运输巷道的需要;但是如果在运送过程中出现了故障,就会大大降低回采的工作效率和经济性,所以需要做好对输送机的日常保养工作;在回采综采作业中,带式输送机也能够根据回采面的推移调整,给回采工作面带来更多的保护。有些公司使用刮板式输送机,因为该运输机不但能够进行搬运作业,还能够保证液压支撑的稳固性,和传统的运输机比较,刮板式输送机运力大、搬运距离远,更能够实现在矿业开发过程中对运输机的需求。
2.2液压支架
液压支撑主要是对回采工作面的支护围岩受压提供支承,也是回采作业中的关键,在煤矿的机械化采掘作业中,液压支撑能够更高效的支护在回采工作面的顶部,以完成对采掘区的隔空作业,并防止顶部瓦砾落入搬运机带来损失。其中企业所使用的自动式液压支撑能够实现对整个作业面的支护,自动式液压支撑还能够再高压或液体的加压下实现对整个作业面顶板、搬运机等各环节的管理,部分液压支撑还可以实现对出口机头的输出和保护,以及机尾端口管理等作业。为维护整个作业面的稳定提供了维护,同时也给作业人员创造了安全的作业空间。转载机设备通常布置在矿山作业面下出口的地方,是通过一个桥式刮板物料运送,这个转载机设备可以与带式输送机相连,另一端与矿山开展的搬运以及联系工作,在运动情况下,当矿山回采工作时能够把卸出的矿产转移到可伸缩带式输送机上,在回采时推进通过这个设备可以完成整体前进的移动,达到了转载的目的。
3矿井综合机械化采矿设施及开采工艺技术的应用分析
3.1矩形抗滑桩
机械成孔工艺矩形截面抗滑桩机械开挖面临的首要问题就是成孔机械的问题,成孔机械种类较多,主要有旋挖钻、冲击钻、回旋钻等,无论是哪种成孔机械都只能成圆截面桩,无法直接形成矩形截面桩,所以矩形截面抗滑桩的施工工艺都是在圆截面桩的基础之上,通过机械或者人工二次加工形成矩形截面抗滑桩。具体到施工工艺上,归纳起来有两种:第一种是利用机械在抗滑桩锁口范围以内取土,然后利用机械或人工修边扩大到矩形抗滑桩截面范围;第二种是利用机械沿着抗滑桩范围取土,然后将指定截面以外部分回填。
3.2矩形抗滑桩机械成孔流程
矩形抗滑桩机械成孔主要流程有测量放样、锁口施工、桩身施工、钢筋笼制作安装、导管安装、浇筑混凝土和桩基检测。这种施工工艺与传统人工开挖相比,主要区别在桩身施工和钢筋笼制作安装两个环节上。桩身开挖的时候,先利用机械圆钻头将先导孔钻至指定深度,钻取大部分的土体,然后利用锁口护壁内侧作为导向墙,用自制的方形切刀进行孔壁修整,再改用圆形钻头将钻碴土移出孔外,运到指定弃碴场,重复上述钻孔、切壁、取土至设计深度。钢筋笼在规定场地统一制作后截断至规定长度,然后利用吊装机械运送到将成孔桩部位附近焊接。需要注意的是,机械开挖的抗滑桩,最好是均匀配筋,利于机械化作业。
3.3机械成孔工艺圆截面
抗滑桩机械开挖目前主要有旋挖成孔和冲击成孔。根据抗滑桩所处地质条件、施工场地及稳定性来综合选择成孔工艺。旋挖钻孔施工是利用钻杆和钻斗的旋转,以钻斗自重并加液压作为钻进压力,使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁,反复循环而成孔。钻孔孔径0.5~3m不等,最大钻孔深度可达120m,通常的抗滑桩长度均能满足。其施工特点是振动小、成孔快、尘土泥浆污染少。冲击钻机施工是利用钢丝绳冲击式钻机成孔,电动机通过传动装置驱动冲击机构,带动钢丝绳使钻具上下往复运动,在向下运动时靠钻头本身的重量切入岩土层并破碎岩层。钻孔孔径为0.8~3m,最大作业深度为50m。其施工特点是振动大、泥浆污染较大,钻孔速度相对较慢,适合冲击硬岩。
结束语
综合机械化管理模式下的矿产公司能够做到对原产能资源的合理调度,并运用综合机械化的作业模式改变了传统的生产环节,从而有效的提高了整个公司的产能和作业能力,进一步提升了公司的生产技术能力和水平
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