[发明专利]一种矿用TBM刀盘结泥岩饼的控制及清理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿用全断面隧道掘进机的刀盘清理方法，尤其涉及的是一种矿用TBM刀盘结泥岩饼的控制及清理方法。

背景技术

近年来，煤矿岩巷快速掘进问题，一直是制约高效生产的关键因素，传统的炮掘施工，进尺效率低，安全威胁大，全断面掘进机(矿用TBM)能够极大的减轻工作量，实现机械施工。最高月进尺560米，彻底解决了制约岩巷快速掘进的瓶颈问题。

但刀盘结泥(岩)饼或被糊是TBM施工常遇到的难题，特别是对于首次应用于煤矿井下的岩石巷道，由于掘进的岩石中含有大量泥砂，开水切割推进时刀盘被糊，易造成滚刀卡死、出渣不畅，会造成滚刀偏磨、推力增大、刀盘扭矩上升等一系列问题，造成了设备不能进行有效推进，就失去了快速推进的优势和进度要求。所以有效防止或减少刀盘被糊情况以及刀盘被糊后如何快速进行清理，是保障矿用TBM快速掘进的至关重要的因素。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种矿用TBM刀盘结泥岩饼的控制及清理方法，能够实现对刀盘结泥岩饼快速有效的控制和清理。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

(1)前期预防阶段

(11)涂抹防粘油膜

在清洁的刀盘面上涂抹齿轮油；

(12)控制刀盘喷雾水水量和水温

当刀盘工作时，前期刀盘喷雾水的水源来自系统循环冷却水，后期刀盘喷雾水的水源引至系统直接供水，控制喷雾水水量实现出渣的矸石呈潮湿状即可；

(13)控制推进参数

在砂岩段掘进时，刀盘推力在6000KN以下，刀盘转速为5～6转/分钟，刀盘扭矩为250～350Nm；在砂质泥岩或泥岩段掘进时，刀盘转速为7～8转/分钟，刀盘扭矩在700Nm以下，刀盘推力为2800～3200KN；

(2)及时快速的清理

(21)在刀盘上结了泥岩饼后，及时清理；

(22)在刀盘和掘进机的操作室内分别安装扩播电话。

所述步骤(11)中，在清洁的刀盘面上涂抹460#齿轮油。让岩石与刀盘之间形成一层防粘油膜，防粘油膜可以降低岩渣在刀盘面上的粘聚力，减少岩渣在刀盘面的粘结，后期就算是有少量的粘结，清理时也相对容易。使用粘稠度较高的齿轮油，不能使用标号较低的液压油，否则油脂很容易被风干或被矸石吸收带走，起不到防粘油膜作用。

所述步骤(12)中，当系统循环冷却水温度超过设定值，则切换刀盘喷雾水的水源为系统直接供水。当刀盘工作时，前期刀盘喷雾水的水源来自系统循环冷却水，该循环冷却水吸收液压系统热量后，通向刀盘喷雾，水温较高，易增加刀盘仓内热量，提高刀盘仓内温度，易加快刀盘结泥岩饼，后期将刀盘喷雾水的水源引至系统直接供水，直供水为冷水，温度低，当刀盘高速旋转与周围岩体摩擦生热后，直供水可以中和摩擦所生的热量，控制喷雾水水量实现出渣的矸石呈潮湿状即可

所述步骤(1)还包括，定期开仓清理刀盘上的结泥岩饼。定期进行开仓清理可以较准确地掌握前方地层的地质状况和刀具的磨损情况以及刀盘的结泥(岩)饼情况，可以及时进行清理，防止刀盘岩渣越积越多，对刀盘结泥(岩)饼可起到预防作用。同时当出现泥(岩)饼时应清理彻底。要求连续、快速施工，长时间停机会导致仓内岩渣的流动性减弱、刀盘结泥(岩)饼的可能性增加，长时间的停机不但会引起刀盘结泥(岩)饼，也会导致盾壳被卡，恢复推进时脱困困难，所以必须养成定期开仓清理的习惯。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤(21)中，使用铲刀进行刀盘清理。使用铲刀小巧、灵便。

所述铲刀包括手持柄、着力柄和三角铲头；所述手持柄的一端与着力柄固定连接，另一端与三角铲头固定连接，所述着力柄和手持柄相垂直。

所述手持柄为钢管制成。造价低廉，使用方便。

所述步骤(21)中，使用气铲进行刀盘清理。气铲用于铸件清砂和大中小型铸件的去毛刺等，由于气铲小巧灵便，煤矿井下又有充足的气源。

所述气铲的铲头为尖头铲或扁头铲。在清理刀盘外表面时可以使用扁头铲，在清理狭缝时可用使用尖头铲。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过前期预防和后期及时清理，确保了刀盘的清洁。提高矿用TBM的进尺效率，同时通过采用专用清理工具以及有效的后勤保障减少刀盘清理时间，对刀盘的清理时间从刚开始的7个小时左右降低到现在的2-3个小时，达到快速清理刀盘的目的，为矿用TBM快速掘进提供了有力的保障。

附图说明

图1是本发明铲刀的结构示意图。