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摘要:煤矿巷道掘进技术是一项在复杂地质条件下实现采矿施工的高难度技术,因此在施工过程中,需要结合巷道的围岩环境,设计出合理的巷道掘进和支护技术方案。
关键词:采矿工程;巷道支护;连采技术;综掘技术;
伴随着科技水平的进步,新能源在我国经济发展过程中,逐渐被广泛使用。然而因为经济和科技的制约,我国经济的进步还是需要煤炭资源的支持。巷道掘进技术能够给采矿工作的进展带来一个比较优越的工作环境,让工作设施可以在一个相对来说比较安全的环境中进行开采工作。巷道掘进技术主要是对岩层或者土壤进行挖掘,然后逐步的拓展地下的空间。在开采的时候,有些位置可能会发生岩层不稳定,或者是地质发生改变的现象,这种情况都会致使巷道受到破坏,甚至会让巷道出现倒塌,形成比较大的安全隐患。因此采矿工人在进行采矿工作时,要对巷道进行一定的支护工作。
一、我国煤矿巷道掘进技术和装备现状及重要性
1.我国煤矿巷道掘进技术和装备现状
随着我国科学技术的发展,我们越来越重视资源开发,特别是煤炭资源。就煤炭资源的开发而言,巷道掘进和支护技术是采矿的核心技术。由于我国煤炭资源处在复杂的地理位置,在煤炭开采方面,缺乏先进技术和人才的培养,因此开采难度较大,为了提升煤炭产能就需要先进的掘进技术。目前,煤炭巷道的布局代替了传统岩石集中的布局方式,转而运用了采准巷道和开拓巷道的布局,可以提升巷道掘进技术。巷道掘进方法分为综合机械掘进法、掘锚式法和一体化流水线法。综合机械掘进方式对设备有很高的要求,因此,该技术成本比较高。掘锚式掘进技术一般使用悬臂式掘进机,可以运用于任何复杂煤矿地形。一体化流水线则采用的是连续采煤机进行交叉换位施工。目前,我国常用的是一体化流水线施工,可以节省大量的成本,但施工进度比较慢。总体而言,在煤矿掘进技术和装备方面,相比其他国家,我们还处于比较落后的阶段。
2.技术对采矿工程的重要性
就掘进和支护技术而言,其目的在于保障煤矿巷道的安全与稳定,因此,煤矿巷道掘进和支护技术对采矿工程很重要。掘进和支护技术可以为煤矿开展作业开辟稳定、高效的环境,保证施工的效率,保障人民财产的安全。虽然煤矿巷道的开采工作危险性很大,但是只要注意采矿施工的细节,严格按照施工要求进行,一定可以减少施工事故的发生。特别是煤矿巷道的掘进与支护,必须学会用锚杆支护技术保护巷道围岩,从而防止巷道坍塌,避免伤亡事故。由于煤矿巷道靠近大量软岩,会对巷道的稳定与安全有严重的影响,因此,一定要采用支护技术稳定巷道。特别是对于采矿行业来说,煤矿巷道掘进和支护技术是采矿工程中必不可少的关键技术,可以很好地保护巷道的稳定,确保作业人员的安全。
二、煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术的作用
煤矿工程进行开采的时候,在对地下煤矿进行施工的时候要做出详细的流程,可以保证施工场地的安全性。在对地下煤矿进行开采的时候,要做好施工地下的场地支撑,这样既能保护了工作人员的生命安全,还确保在开采的过程中能够及时地把煤矿运输出去,那么这就要使用到支架保护方法。掘进的方法和支架保护的方法都是帮助地下开采工作正常进行的良好解决方式,既要保证开采工作的正常进行,还要保证施工周期的紧密安排,并且一定要防止危险事情的发生。因为地下煤矿的形势比较繁琐,在通道内部会有软体矿石的参与,那么就会出现地下施工现场塌方的现象,这时就可以采取锚杆支护这个方法来对管道内部的岩壁进行支撑,能够起到良好的作用;当然我们还可以使用掘进的方法来提高开采的效率和采矿数量。所以,我们要科学的安排好地下施工场地的保护措施,可以更好地增强地下的稳固性能。
三、煤矿巷道掘进技术的应用要点
在对煤矿进行开采的时候,要尽可能的避开会影响开采工作的地形地势,所以就要求在开采工作前做好地形的调查工作,使用科学的技术来对地形进行精准的勘测,帮助后续的开采煤矿正常进行。
现在,我们国家在地形勘探这一部分还需要提升一些技术上的能力水平,我们可以使用三维地震勘探的方法来对地下煤矿的地势进行勘探,还要根据实际的公司能力来进行综合的分析,在开采前要做好三维地震勘探,保证后面的开采工作顺利进行。
四、煤矿采矿技术的应用措施
1.使用连采工艺,进行综掘挖掘
按照当地的地区特征和地质特征,使用相对来说功率大的综掘机,比如说S150J综掘机可以利用锚杆机和综掘机配合使用,利用双向开采,这样可以提升开采效率,保证了综掘机功能的充分施展,通过使用连采技术,可以提升巷道的掘进速率。要确保支护设备的工作效果,在应用连采技术的时候要减小循环的速度,务必对巷道进行支护,减少安全问题。通过利用新的掘进技术,摒弃原有技术的束缚,可以提升机械的效率,达到掘进和支护共同进行的目的,从而大大促进了煤矿开采工作的高效进行,有效衔接开采的各个环节。不仅如此,通过使用综掘挖掘工艺,利用国内的机械,节省了工作成本,也方便对机械进行维修和保护。
2.提升采矿工程巷道掘进技术
(1)调控好甲烷,做好甲烷排放工作
在巷道掘进施工过程中,不但要做好支护保护工作,还应该检测施工环境的安全性,在巷道掘进的时候,肯定会形成大量的甲烷气体,也就是我们说的瓦斯,它是一种易爆的气体,一旦其含量超出正常范围,就会发生爆炸,形成安全隐患。因此有关工作人员一定要时刻检测好巷道内瓦斯的浓度,通过采用正确的方法,将巷道内的瓦斯气体排放出去,或者是通过采集,让瓦斯得到有效的利用。当瓦斯浓度达到规定的范围时,要及时的将其排放掉,确保施工的安全。
(2)做好通风防尘工作
在巷道掘进过程中,不但会产生甲烷和二氧化碳等毒性气体,还会有少量的粉尘飘浮在空气中,它们都应该被及时的清理掉,这样才会确保巷道内的施工人员的生命安全不会被损害。通常来说通风防尘是常用的方式,有关工作人员需要在巷道里面设置通风装置,这种装置分为自然通风装置和设施通风装置,专业人士应该对它们的位置实行准确的测定,让巷道内部风的压力大小和通风量都符合规定。通风机通常是起到帮助配合的效果,让粉尘和有毒气体都可以及时的排放掉。在通风除尘的时候,有关人员还应该注重调控巷道里面的湿度。
(3)落实掘进工艺关键点
通常来说,工作人员应该根据实际开采岩层的强度来确定采用哪种掘进技术,进而确定好有关的操作程序,确保巷道掘进工作的顺利开展。当遇到坚硬的岩石时,就应该采用钻岩爆破的方法,安排好有关工作后,工作人员就应该利用设施来钻眼,并且准备好充足的火药,在此之后,工作人员可以将适量的火药倒入到洞口中,然后要准备进行爆破和此后的通风工作了。当开采的地方岩石比较柔软时,就要做好支护工作,假如需要进行爆破,那么工作人员就应该掌握好爆破的时间,同时也要保证工作人员的生命安全。
结语:针对煤巷掘进中的疑难问题,施工前期一定要提前讨论分析,特别是巷道掘进和支护技术上的难题,一定要做到及时提出及时攻破,此外还要强化检测监控,实时根据环境的改变,准确地调整施工技术,确保煤矿巷道掘进施工安全有效的进行。
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