Eine vollständige Analyse des Tunnelprozesses der Kohlebergbau-Aushubfläche

Im komplexen System des Kohlebergbaus ist der Tunnelbau ein entscheidendes erstes Glied. Er ist wie ein Schlüssel, der die Weichen für nachfolgende wichtige Schritte wie Kohleabbau und -transport stellt. Sicherheit und Effizienz des Tunnelbaus hängen direkt davon ab, ob die Kohleförderung reibungslos vorangetrieben werden kann und gesamtwirtschaftliche Vorteile erzielt werden. Im Folgenden erläutern wir am Beispiel der weit verbreiteten freitragenden Tunnelbaumaschine den gesamten Prozessablauf der Tunnelfront ausführlich und umfassend.

I. Sorgfältige Vorbereitung vor der Operation

(I) Detaillierte Inspektion der Ausrüstung

Der Schneidmechanismus der freitragenden Tunnelbohrmaschine ist die Kernkomponente und erfordert bei der Inspektion besondere Sorgfalt. Achten Sie auf die Schneidkopfzähne und prüfen Sie diese einzeln auf Verschleißerscheinungen. Stellen Sie sicher, dass die Zähne nicht locker oder gebrochen und in gutem Zustand sind. Achten Sie gleichzeitig darauf, dass die Teleskop- und Schwenkbewegungen des Auslegers reibungslos verlaufen und ob es zu Staus oder ungewöhnlichen Geräuschen kommt, die die Genauigkeit und Effizienz des Schneidvorgangs direkt beeinträchtigen.

Der Lademechanismus sollte nicht vernachlässigt werden. Die Spannung der Kette des Abstreiferförderers sollte streng kontrolliert werden. Ist die Kette zu locker oder zu straff, kann es zu Kettensprüngen, Kettenklemmen und anderen Störungen kommen, die die Effizienz des Kohle- und Gesteinstransports beeinträchtigen. Überprüfen Sie außerdem, ob der Abstreifer intakt ist. Ist er beschädigt, sollte er rechtzeitig ausgetauscht werden. Beim Bandförderer ist der Verschleiß des Bandes sorgfältig zu prüfen und auf Abweichungen zu achten. Sobald ein Problem erkannt wird, muss es rechtzeitig behoben werden, um die Stabilität und Sicherheit des Transportprozesses zu gewährleisten.

Der Laufmechanismus ist für die Mobilität der Tunnelbohrmaschine entscheidend. Die Spannung des Raupenantriebs sollte sorgfältig geprüft werden, um sicherzustellen, dass der Raupenantrieb während des Betriebs stabil und zuverlässig ist. Achten Sie gleichzeitig genau auf den Verschleißzustand des Antriebsrads und des Führungsrads. Bei starkem Verschleiß muss das Rad rechtzeitig repariert oder ausgetauscht werden, um den normalen Lauf der Tunnelbohrmaschine zu gewährleisten und ihr ein flexibles Erreichen der Arbeitsposition zu ermöglichen.

(II) Systemleistungstest

Als Schlüssel zur Kraftübertragung der Tunnelbohrmaschine sollte das Hydrauliksystem hinsichtlich Ölpumpe, Ventilgruppe und Ölleitung gründlich überprüft werden. Die Ölpumpe muss normal funktionieren und einen stabilen Ausgangsdruck aufweisen, um jedem Antrieb ausreichend Leistung zu liefern. Die Ventilgruppe muss flexibel und dicht sein, um eine genaue Durchfluss- und Druckregelung des Hydrauliköls zu gewährleisten. Die Ölleitungsverbindungen müssen fest, unbeschädigt, alterungsbeständig usw. sein, um die Druckstabilität des gesamten Hydrauliksystems und Leckagen zu gewährleisten und so den reibungslosen Betrieb der Tunnelbohrmaschine zu gewährleisten.

Die elektrische Anlage ist das zentrale Nervensystem der Tunnelbohrmaschine und sollte nicht vernachlässigt werden. Überprüfen Sie, ob alle elektrischen Komponenten intakt sind, ob die Leitungsverbindungen fest und zuverlässig sind und ob die Isolationsleistung gut ist, was die Betriebssicherheit der Anlage beeinflusst. Die Anzeige der verschiedenen Instrumente sollte präzise sein, damit der Bediener den Betriebszustand der Anlage in Echtzeit erfassen, einen sicheren und stabilen Betrieb der elektrischen Anlage gewährleisten und eine zuverlässige Stromversorgung für den Tunnelbau gewährleisten kann.

(III) Umweltverträglichkeitsprüfung

Sicherheit ist das oberste Prinzip der Kohlebergbauproduktion. Professionelle Prüfgeräte sind unerlässlich, um die Konzentration schädlicher Gase wie Gas und Kohlenmonoxid an der Tunnelbaustelle genau zu ermitteln. Stellen Sie sicher, dass die Konzentration dieser schädlichen Gase stets im sicheren Bereich liegt. Überschreitet die Konzentration schädlicher Gase den Grenzwert, müssen sofort wirksame Belüftungsmaßnahmen ergriffen werden, bis der Grenzwert erreicht ist, bevor der Betrieb fortgesetzt wird, um Sicherheitsunfälle wie Gasexplosionen und Vergiftungen zu vermeiden.

Überprüfen Sie sorgfältig die Felsstabilität des Daches und der beiden Seiten. Vorhandene schwimmende Steine ​​und gefährliche Gesteine ​​müssen rechtzeitig gereinigt und behandelt werden, um zu verhindern, dass sie während des Aushubs herunterfallen und Personen verletzen. Reinigen Sie gleichzeitig gründlich Schmutz und angesammeltes Wasser auf der Arbeitsfläche, um eine sichere und reibungslose Umgebung für die Bewegung von Geräten und Personal zu schaffen und Unfälle durch Umwelteinflüsse zu vermeiden.

2. Ordnungsgemäße Durchführung der Grabungsarbeiten

(I) Genaue Positionierung

Mit koordinierter Unterstützung der Zugvorrichtung bewegt sich die Tunnelbohrmaschine langsam zur Startposition. Dabei werden Position und Winkel der Tunnelbohrmaschine mithilfe des am Maschinenkörper angebrachten Laserpointers, der eng an der Mittellinie und der Taillenlinie des Tunnels ausgerichtet ist, präzise eingestellt. Der Laserpointer fungiert als Navigationsgerät für die Tunnelbohrmaschine und stellt sicher, dass der Schneidkopf präzise in der Aushubrichtung ausgerichtet ist. Dies schafft eine solide Grundlage für nachfolgende Schneidvorgänge und stellt sicher, dass der Tunnel in der geplanten Richtung ausgehoben wird, um Abweichungen zu vermeiden.

(II) Schicht- und Segmentschnitt

Starten Sie den Schneidkopf, und der Schneidvorgang beginnt. Führen Sie zunächst einen horizontalen Schnitt von einer Seite der Abbaufront aus durch. Die Schnitttiefe wird streng zwischen 0,3 und 0,5 Metern kontrolliert. Diese angemessene Tiefe wird anhand der Gesteinseigenschaften, der Leistung der Maschine und anderer Faktoren bestimmt. Wenn der Schneidkopf die andere Seite des Tunnels erreicht hat, heben Sie ihn auf eine bestimmte Höhe an und führen Sie erneut einen horizontalen Schnitt durch. Wiederholen Sie diesen Zyklus, um schrittweise einen schichtweisen Schnitt zu erzielen. Bei hartem Gestein nimmt die Härte des Gesteins zu, was sich auf die Sicherheit der Maschine und die Betriebssicherheit auswirkt. Zu diesem Zeitpunkt ist es notwendig, die Schnittgeschwindigkeit entsprechend zu reduzieren, die Anzahl der Schnitte zu erhöhen und die Schnitttiefe jedes Mal zu verringern, um die Sicherheit und Effizienz des Schneidvorgangs zu gewährleisten und übermäßigen Verschleiß oder Schäden an der Maschine zu vermeiden.

III. Enge Koordination zwischen Kohle- und Gesteinstransport und -unterstützung

(I) Rechtzeitige Schlackenentfernung

Die geschnittene Kohle und das Gestein werden über den Kratzerförderer geordnet zum Förderband transportiert und anschließend vom Förderband schnell aus der Abbaufläche abtransportiert und schließlich unter Tage oder an einen vorgesehenen Lagerort verbracht. Der gesamte Transportprozess muss reibungslos verlaufen. Verstopfungen, Ansammlungen und andere Probleme in einem der Verbindungsstücke können zu einer Unterbrechung des Abbaus führen. Daher ist es notwendig, die Transportausrüstung regelmäßig zu überprüfen, um ihren normalen Betrieb und die Kontinuität des Abbaus sicherzustellen.

(II) Vorübergehende Unterstützung

Während des Aushubs verliert das Dach ab einer Aushublänge von 1–1,5 Metern seine ursprüngliche Felsstützung und wird instabil. Der Aushub muss sofort gestoppt und die temporären Stützarbeiten zügig durchgeführt werden. Der vordere Erkundungsbalken dient in Verbindung mit Metallgittern, Rückwänden und anderen Stützmaterialien zur temporären Abstützung des Daches. Er wirkt wie ein Schutzschirm, der effektiv den Einsturz des Daches verhindert, die Sicherheit der Arbeiter gewährleistet und sichere Bedingungen für nachfolgende Arbeiten schafft.

(III) Dauerhafte Unterstützung

Sobald die Aushublänge 3–5 Meter erreicht hat, wird rechtzeitig mit der dauerhaften Abstützung begonnen. Zunächst wird die Ankerstange entsprechend den konstruktionsbedingten Abständen und Winkeln montiert. Nach Abschluss der Bohrung wird die Ankerstange präzise eingesetzt und die Bohrmulde mit Mutter montiert. Durch die entsprechende Vorspannkraft wird die Ankerstange eng mit dem Gestein verbunden und bildet eine wirksame Verankerungskraft, die sicherstellt, dass die Ankerstange ihre tragende Funktion erfüllen kann.

Anschließend erfolgt die Ankerseilkonstruktion. Länge und Verankerungskraft des Ankerseils müssen entsprechend den spezifischen geologischen Bedingungen und den tatsächlichen Anforderungen des Tunnels angemessen festgelegt werden. Das Ankerseil ist wie ein großer Nagel, der tief in das Gestein eindringt und so für stärkeren Halt sorgt. Nach Abschluss der Ankerstangen und Ankerseile wird der Spritzbeton gleichmäßig auf die Tunneloberfläche gespritzt, um eine Stützschicht mit einer bestimmten Dicke zu bilden. Dies erhöht die Stabilität des Tunnels weiter und verhindert Verformungen und Beschädigungen des Gesteins.

IV. Strikte Umsetzung der Abschlussinspektionsarbeiten

(I) Abschalten und Reinigen der Geräte

Nach erfolgreichem Abschluss des Vortriebs sind die Betriebsanweisungen zum Abschalten von Schneidkopf, Kratzförderer, Bandförderer, Ölpumpe und anderen Geräten strikt einzuhalten, um Geräteausfälle oder Sicherheitsunfälle durch Fehlbedienung zu vermeiden. Anschließend werden Kohlenstaub und Gesteinsschlacke auf der Oberfläche der Tunnelbohrmaschine gründlich gereinigt, um sie sauber zu halten und zu verhindern, dass die Ansammlung von Kohlenstaub die Wärmeableitung und den Betrieb der Anlage beeinträchtigt. Gleichzeitig werden die wichtigsten Teile der Anlage geschmiert und gewartet, um sie optimal auf den nächsten Einsatz vorzubereiten, die Lebensdauer der Anlage zu verlängern und die Ausfallrate zu senken.

(II) Qualitätsabnahme

Die Aushubgröße und die Stützqualität des Tunnels werden streng und sorgfältig geprüft und abgenommen. Breite, Höhe, Neigung und andere Parameter des Tunnels werden genau gemessen, um sicherzustellen, dass sie den Konstruktionsanforderungen vollständig entsprechen und der Tunnel den Platzbedarf für den nachfolgenden Kohleabbau, Transport und andere Vorgänge bietet. Überprüfen Sie, ob die Verankerungskraft und Vorspannkraft der Ankerstangen und Ankerkabel den Normen entsprechen und ob Dicke und Festigkeit des Spritzbetons den Konstruktionsnormen entsprechen. Bei der Inspektion festgestellte Probleme müssen zeitnah behoben werden, um gute Bedingungen für den nächsten Aushub zu schaffen und die Sicherheit und Effizienz des gesamten Kohleabbauprozesses zu gewährleisten.