煤矿大直径救援钻孔顶管钻进装备关键技术研究

作     者：王雷 朱玉芹 张维娜 刘昊 赵文渤 杨闯 王冠雄 WANG Lei;ZHU Yuqin;ZHANG Weina;LIU Hao;ZHAO Wenbo;YANG Chuang;WANG Guanxiong

作者机构：中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁沈阳113122 

基　　金：国家重点研发计划课题(2018YFC0808205) 中煤科工集团科技创新基金项目(2020-ZD003,2020-ZD004) 

出 版 物：《煤田地质与勘探》 (Coal Geology & Exploration)

年 卷 期：2022年第50卷第11期

页      码：58-66页

摘      要：为解决煤矿坍塌巷道的救援难题,提高坍塌巷道大直径救援孔的钻进速度,提出了采用顶管工艺进行大直径钻孔施工。通过布置在硐室内的主顶装置,推动可以接续的管节及刀盘,对坍塌岩体完成破岩及排渣作业,最终形成由顶管管节组成的救援通道。研发了坍塌岩体条件下的大开口复合刀盘,由10把切刀、10把滚刀及2把刮刀组成,开口率为40%,能够满足大粒径渣石快速破碎的需求。研发了小直径顶管救援装备驱动系统及外周驱动、破排一体的新型排渣系统,主要结构包括出渣管、行星减速器、大齿轮、刀盘、电机等,电机带动刀盘及出渣管转动,出渣管内部焊接有螺旋的排渣条,煤岩破碎后进入刀盘,再由排渣管连接刮板机进行连续出渣,最大排渣粒径为300 mm,能够解决大流量大颗粒排渣需求和排渣系统小空间布置困难的问题。搭建了坍塌巷道的堆积体试验环境,完成煤矿顶管救援装备的工业性试验,顶进距离为102.5 m,折合日进尺为43.92 m,形成内径1575 mm的救援通道,并实测得出顶进过程中的刀盘转矩和推进力的变化趋势。研究成果对提升我国应急处置与救援装备技术水平,对灾变条件下最大程度减少人员伤亡和财产损失具有重要意义。

主 题 词：大直径救援钻孔 顶管钻进 应急救援装备 刀盘设计 螺旋排渣系统 煤矿 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.12363/issn.1001-1986.22.06.0508

馆 藏 号：203115576...