试论煤矿井下巷道高效掘进的有效措施

发表时间:2020/9/9   来源:《科学与技术》2020年28卷9期   作者:刘国洋
[导读] 本文主要围绕如何提高煤矿井下巷道掘进效率进行探究。
        摘要:本文主要围绕如何提高煤矿井下巷道掘进效率进行探究。
        关键词:煤矿企业 煤矿井下巷道掘进 掘锚一体化 探究
        1 煤矿井下巷道的含义
        煤矿企业重视对于煤矿井下巷道掘进技术的创新研究,只有这样才能让施工效率符合不断发展的煤矿企业发展需求,从而实现煤矿企业利益最大化的目标。不过,每个煤矿开采工程都会有不同的作业特点,这就需要在使用连续采煤以及悬臂式掘进机械的基础上,同时将掘锚一体化技术也应用在煤矿井下巷道掘进工程中,这样就可以让掘锚机组与锚杆支护进行有效结合,从而缩短支护设备与掘进转换位置的时间,进而提高煤矿井下巷道掘进作业效率。
        2 影响提高煤矿井下巷道掘进效率的因素
        2.1 机械化设备水平较低
        到目前为止,在煤矿井的巷道挖掘过程中,主要采用以下2种作业方式。首先,采用机械化程度较高的作业线,在该种方式中主要使用人工操作的液压凿岩钻车及其他的配套设施共同进行作业,并且主要应用在岩壁开眼、转载、装岩等方面。其次,是采用综合掘进的作业线,在该种方式中主要采用完全机械化的作业方式,并不需要人工进行操作,所以这就使得工程进度不会受到人为因素的影响,从而使得煤井巷道的掘进速度较快,并且可以将破岩、装岩等工作流程合并起来,从而提高该工程的施工效率。由此可见,以上2种方式都离不开机械设施的辅助作业,并且在实际过程中需要的机械设备数量较多,这样就使得消耗的成本更多。而在巷道实际掘进工程中,由于煤矿企业在购置巷道掘进设备方面投入的资金较少,这就使得以上2种掘进方式的硬性条件无法满足,从而使得煤矿企业的机械化顺准较低,进而不能完成高效率的矿井巷道掘进工程。
        2.2 巷道支护速度慢、成本高
        在煤矿井的巷道掘进工程后期,目前主要使用的是巷道锚网喷支护技术,虽然在一定程度上可以提高巷道掘进工程质量,但是要实施该支护技术,不仅仅要耗费较多的时间,而且巷道喷浆的速度较慢,从而使得巷道掘进工程的施工效率较低。并且,目前还受到施工过程中其他客观、人为因素的影响,导致平行作业的完成度较低。所以从整体上看,这样就使得巷道掘进工程的质量并不能达到预期标准,反倒使得煤矿企业增加了额外的时间成本,从而制作矿井巷道的掘进施工效率。
        3 提高煤矿井下巷道掘进效率的改进措施
        3.1 做好前期地质勘测
        由于煤矿井掘进受到多方面的环境因素制约,所以在施工过程中很容易发生风险。那么,这就需要煤矿企业要在正式矿井掘进施工前,要预先安排勘探人员进入岩巷进行勘测,比如该矿井所处的岩石层,是否会在接下来的开采过程中受到断层等因素的影响,这样就会造成开采过程临时中断的问题,从而延长煤矿井开采工程的施工时间,进而提高煤矿企业的施工成本。为了避免这些因素的制约效果,需要煤矿企业采用较为先进的勘测技术,比如三维物探等利用高科技产品勘测的技术,这样一方面可以提高工程勘测的精准度,另一方面还可以加快煤矿井勘测的进度,从而降低煤矿企业的施工成本,同时也为后期的矿井掘进工程提供风险保障。


        3.2 优化巷道掘进系统
        对于煤矿井开采出的煤质种类,煤矿企业往往会把掘进过程中的煤矸石作为生产废品处理掉,那么要提高煤矿井的掘进效率,首先就要提高煤矸石的处理效率。所以,煤矿企业可以引进综掘机设备,该机械是集掘进、装岩、运煤等性能于一体的高级机械化的设备,尤其兼备运输方面的性格,可以大大减少人工运输的成本。并且,还可以引进皮带机、链板机等机械用于出货,这样就使得原本繁杂的开采流程变得更为简单明了,从而降低了煤矿企业的生产及时间成本,进而提高煤矿企业的营收利润。同时,煤矿企业通过不断引进更多的技术水平先进的工业机械,这样使得煤矿企业逐渐向高新技术型企业发展,并且减少人工操作带来的风险损失,从而提高煤矿企业矿井巷道掘进的工程效率。
        3.3 掘锚机组自动化截割技术
        第一步,工作人员需要先判断使用的所有机组设备的规格,是否符合当下所进行作业的实况环境情况,如果情况符合,那么就可以切确地计算出截割头的空间坐标位置。并且在计算的过程中需要利用建模技术,这样就可以进一步提高空间坐标位置的准确率,从而提高掘锚一体化技术在煤矿井下巷道掘进的应用率。第二步,为了提高掘进工程方向的准确率,必须使用机载控制器,这样就可以让截割头作业达到离散化效果,从而让截割自动化与掘锚一体化完美融合,进而提高掘进工程方向的准确率。第三步,在探测及规划好截割的轨迹后,工作人员需要在作业前再次与实际轨迹对比截割头位置,如有偏差需要做以改动,这样就可以进一步提高掘锚一体化技术的科学性,从而提高掘进工程的工作效率。
        3.4 远程监控以及可视化遥控技术
        在该技术中,主要是利用电子设备之间的高速传输数据功能,将作业现场的施工状态使用摄像仪记录下来,并且将画面传回给监控终端计算机中,这样就可以达到实时监控的效果。而且,为了提高对掘锚一体化技术的监控效果,可以在掘锚一体化机械上安装若干摄像仪,并且将这些摄像仪分别安装在各个不同的关键位置,这样就可以让每个关键位置的实时信息传输给监控终端,从而提高掘锚一体化技术的实际应用效率。另外,对于传输到监控终端的图像数据,工作人员还可以利用遥感技术进行具体分析,通过将每个阶段或日期的数据进行汇总,然后建立一个整体的曲线趋势图,这样就可以具体地观测到掘锚一体化技术在煤矿井下巷道掘进工程中的应用效果。并且,为了让该技术可以与预警系统完美结合,工作人员可以根据综合的曲线图设置预警标准,当掘锚一体化机械在工作时传回的数据,一旦超过曲线预警标准就会触发报警器,这样就可以让监控人员立即采取相应的处 理维护措施,从而提高对煤矿井下巷道掘进工程的监控效率。
        3.5 提高施工人员专业化程度
        煤矿企业在不断更新生产机械的同时,还需要注重对施工人员的专业素质培养,一方面需要根据施工进度,合理地组织操作机械的施工人员进行定期培训,培训内容主要包括理论层面的专业知识,以及同工种之间的技术员工实践经验交流,这样就可以提高机械操作施工人员的专业能力。另一方面,在施工监督方面,煤矿企业需要应用拥有专业素养的人员进行监督,这样就可以保证矿井巷道掘进的专业程度,从而提高矿井巷道的掘进效率,进而提高煤矿企业的施工专业化程度。
        4 结束语
        综上所述,煤井下巷道掘进是煤矿企业开采煤矿的必要手段,并且利用掘锚一体化技术,一方面可以提高煤矿企业施工的专业化程度,另一方面,还可以提高煤矿企业的提高煤矿井下巷道掘进的施工效率,进而提高煤矿企业的整体施工效率。
        参考文献
        [1] 梅光发 . 煤巷掘锚一体机化快速掘进技术研究与应用 [J]. 山西煤炭,2017(1):68-70.
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