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　  在同煤集團(tuán)塔山煤礦小煤柱開采工作面，同煤集團(tuán)首創(chuàng)的新型礦用智能鏈臂鋸切頂機(jī)以機(jī)械切縫方式施工切頂，代替了以往爆破預(yù)裂切縫方式，實(shí)現(xiàn)頂板沿切縫完全垮落。

　　機(jī)械鏈臂代替爆破

　　“同煤集團(tuán)千萬(wàn)噸礦井大都采用16米至20米特厚煤層綜放開采技術(shù)，一次采全高后采空區(qū)冒落空間大，要想實(shí)現(xiàn)小煤柱甚至是無(wú)煤柱開采就必須人工進(jìn)行強(qiáng)制切頂，讓工作面上覆巖層垮落將采空區(qū)填充，形成回采巷道，從而減少沿空側(cè)側(cè)向懸頂產(chǎn)生的作用力，降低沿空巷道頂板壓力。過去切頂采用定向聚能爆破，但爆破預(yù)裂頂板，不能保證裂縫完全貫通、頂板完全垮落。”同煤集團(tuán)副總工程師宋銀林說。

　　于是，宋銀林率先提出設(shè)計(jì)生產(chǎn)井下專用鏈臂鋸切頂機(jī)，實(shí)現(xiàn)裂縫貫通完全垮落。

　　據(jù)宋銀林介紹，操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、材料的選擇、解決同煤地區(qū)頂板堅(jiān)硬問題等都是難啃的骨頭。經(jīng)過一年多設(shè)計(jì)研究，共進(jìn)行38項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新改革，同煤集團(tuán)主導(dǎo)研發(fā)的KLJ7型礦用智能鏈臂鋸切頂機(jī)逐漸成熟。

　　據(jù)了解，該設(shè)備適用于3米至3.5米的中厚煤層無(wú)煤柱、小煤柱開采工作面切頂卸壓，機(jī)身配有履帶，可實(shí)現(xiàn)在井下自由行動(dòng)。設(shè)備采用低速刨削，****可以干切，同時(shí)通過油脂進(jìn)行潤(rùn)滑冷卻，不易產(chǎn)生火花，即使在高瓦斯礦井，也可安全使用。

　　“我們研發(fā)了遙控操作系統(tǒng)，雖然保留了操作手柄，但已沒有傳統(tǒng)掘進(jìn)機(jī)的操作室，操作人員在50米的范圍內(nèi)就能根據(jù)巖石軟硬程度對(duì)設(shè)備進(jìn)行分擋調(diào)速。”宋銀林說。

　　機(jī)械精準(zhǔn)切頂

　　鏈臂鋸工作最怕的就是切割過程中夾鋸，所以機(jī)器設(shè)備在工作時(shí)必須保證處于穩(wěn)定水平狀態(tài)，支撐油缸“鎖死”。

　　“選擇閥芯最為困難，要適合井下復(fù)雜的工作環(huán)境。我們選定了德國(guó)力士樂牌閥芯，該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)負(fù)載條件下6小時(shí)內(nèi)泄漏在允許范圍內(nèi)。以此為基礎(chǔ)，同時(shí)配套自主研發(fā)了電液控自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)，采用‘定點(diǎn)圓弧切割法’，將調(diào)平精度保證達(dá)0.003度，讓設(shè)備始終保持穩(wěn)定狀態(tài)。”綜采裝備安裝分公司總工程師王自衛(wèi)說。

　　2019年7月，KLJ7型礦用智能鏈臂鋸切頂機(jī)在井下累計(jì)切割36刀，切割長(zhǎng)度160米，面積623平方米，最大切縫深度達(dá)到6.6米，寬度42毫米，試驗(yàn)運(yùn)行取得一次成功，推動(dòng)了無(wú)煤柱工作面切頂工藝由“人工爆破切頂”向“機(jī)械精準(zhǔn)切頂”轉(zhuǎn)變。

　　據(jù)了解，KLJ7型礦用智能鏈臂鋸切頂機(jī)只是同煤集團(tuán)在無(wú)煤柱開采技術(shù)上創(chuàng)新的一個(gè)小單元。為掌握各層位結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的礦壓規(guī)律，同煤集團(tuán)攻關(guān)大空間巖層運(yùn)動(dòng)原位監(jiān)測(cè)成套技術(shù)與裝備，探明大空間覆巖“懸臂梁+砌體梁+高位結(jié)構(gòu)”的復(fù)雜破斷結(jié)構(gòu)特征，掌握各層位結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的礦壓規(guī)律，提出大空間采場(chǎng)堅(jiān)硬巖層控制理論，首次定義大空間采場(chǎng)并劃分為遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)，建立大空間采場(chǎng)覆巖破斷結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，闡明遠(yuǎn)近場(chǎng)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的礦壓作用機(jī)制。

　　據(jù)了解，2019年，同煤集團(tuán)還在小煤柱及無(wú)煤柱開采技術(shù)上下功夫，從巖層控制入手，研發(fā)煤礦大空間采場(chǎng)堅(jiān)硬巖層控制理論與關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近場(chǎng)巖層協(xié)同控制。該項(xiàng)技術(shù)通過KLJ7型礦用智能鏈臂鋸切頂機(jī)、井下深孔承壓爆破技術(shù)、射孔定向造縫切頂卸壓成套技術(shù)與裝備的配合，實(shí)現(xiàn)近場(chǎng)巖層垮落的準(zhǔn)確控制。