摘要:伴随社会的快速发展,给煤矿行业带来发展机遇的同时也带来更高的挑战,采掘接替紧张问题已经成为限制煤炭产量进一步提升的障碍。要想缓解采掘接替紧张的情况,就要实现巷道的快速掘进。虽然煤巷的快速掘进问题已经解决,但是,岩巷的快速掘进是难点。简要阐述了目前常用的几种岩巷掘进技术,在此基础上分析了实现岩巷快速掘进的方法,以期为采矿掘进技术人员日后工作的顺利进行提供参考。
关键词:煤矿产业;煤矿岩巷快速掘进技术;探究
引言
在煤矿的开采过程当中,掘进技术的应用在其中发挥着重要的作用,由于煤炭资源需求量的不断增长,需要相关部门在煤矿产量方面下功夫。而掘进技术对于开采量有着决定性影响。因此,尽快了解与掌握煤矿岩港快速掘进技术并在实践过程中不断进行优化是十分必要的工作。
1煤矿岩巷快速掘进技术概述与应用现状
1.1煤矿岩巷快速掘进技术概述
煤矿岩巷掘进技术是煤矿掘进工作中必须应用到的核心技术之一,随着煤炭需求的不断增加,煤矿岩巷掘进技术也逐渐受到煤炭企业的重视,随着我国经济和科技的进步,我国的煤矿岩巷掘进技术有了较大发展,但是相较于国际先进煤矿生产中的岩巷掘进技术,我国在这方面依旧具有较大的上升空间。在传统的煤矿岩巷掘进工作中,主要采用气动凿岩机与耙斗机装岩打眼相结合的技术,该技术的效率较低,并且在实际的岩巷掘进工作中容易受到其他因素的影响,产生掘进中断的情况,因此,需要在煤矿岩巷快速掘进工作中引入自动化技术,从而有效提高煤矿岩巷掘进的效率,并且在煤矿岩巷安全掘进的基础上加快掘进进度,从而为煤矿开采工作提供有效保障。
1.2岩巷快速掘进技术应用现状
我国煤矿多以井工开采为主,开采煤炭资源需要同时开掘巷道。目前煤矿工作面技术不断创新,掘进速度也要随之提升,这就需要从准备工作面着手进行改革。煤矿岩巷掘进生产期间,工作面开采速度与工作面掘进相比较快,使采掘接替无法有序进行。与此同时,这一问题的存在也对煤矿本身带来困扰,且无法真正解决,分析问题的根本原因,主要在于掘进速度不能有效提升,使煤矿产能受到限制,长此以往采掘接替紧张的现象将会更加严重。
2煤矿岩巷快速掘进技术应用的分析
2.1岩巷爆破
岩巷爆破主要分为前期和后期,在前期的时候是切割孔被喷射成空隙以及其他方式进行切割。在切割完毕后,剩余的孔会会朝向切口喷出。由此可以看出,切割孔爆破的效率可以决定最终岩巷爆破的顺利与否。在这里的爆炸破碎主要是由应力波造成的径向压裂,并不是因为气压。在这个过程中应力和气体在接合岩体是不同的,其中的接头并不利于应力波的传导。而在爆破后期,由于自由面的可用性不断地提升,应用波的效率也会不断地提升。前期这个阶段的铺垫,大大地提升了后期岩石破裂的效率。
2.2边界爆破
岩巷掘进中最普遍也是最常使用两种类型的边界爆破一个是预裂开,而另一个是光滑爆破。在进行边界爆破的时候如果同时开挖两个紧密间隔的带电孔的时候,就会导致这两个孔产生的应力波在孔之间的平面处发生碰撞,在碰撞的过程中会产生垂直于孔轴的二次拉应力前沿,这个过程有利于沿着连接孔的线延伸径向裂缝。而产生爆炸产生的气体的作用可以帮助沿同一线延伸裂缝。除此之外,相邻孔在做延迟定时一定要精准,才会让应力波在中点处发生碰撞,而相邻孔精准的延迟定时可以大大地避免孔之间断裂的任意性。采掘面的性质和方向在很大的程度上可以决定边界爆破的性能。但是当预裂结轴与预分裂轴成1-30°的角度的时候,采掘面取向会大大地影响预裂结果。而光滑喷砂中,要把轮廓孔和最近的生产孔之间的延迟间隔保持在一定的高度,这可以在轮廓孔爆炸之前促进材料在生产孔中的完全移动,最终让轮廓孔中的气体膨胀朝向开口发生。
而在进行边界爆破的时候如果采用线钻作为替代技术沿着轮廓钻出许多不带孔的孔,要注意间距是孔直径的2-4倍,一排空孔与最后一排带电孔的距离保持为正常负荷的0.5-0.75倍。最后以便于在主爆破回合期间连接空孔并沿轮廓产生分离。
2.3岩体破裂
岩体破裂是因为在岩巷开口的周围制造爆炸造成的岩体破坏,而破坏类型主要分为压裂造成的损坏、不同岩石之间的分离造成的岩性破坏以及剪切结构的损坏三个方面。在这个时期中,角砾岩Q值,P波速度和弹性模量也比较低。而玄武岩和角砾岩相比Q值,P波速度和弹性模量就高得。研究人员发现紧凑的玄武岩中存在垂直和垂直关节以及过度爆裂,这些因素对岩巷开挖过程中的超挖、破裂以及抽穗和台阶操作有着十分重要的作用。垂直于岩巷方向作用力可以形成良好的拉力而且平行于隧道前进方向产生一个拉力,这个因素对顺利地进行煤矿的爆破有着十分积极的意义。在这个过程中,爆破地层的倾斜方向会进行得很顺利,上升的廊道与汲取廊道相比,拉力增加了11%,也可以促使主要巷道垂直于隧道轴线,这有助于拉动隧道中更长的圆形。但是,当不连续性与V-CutHagan中连接Vs的顶点线平行的时候,对在竖井中获得更好的拉力有着十分积极的作用。
3煤矿岩巷快速掘进趋
3.1设备将趋于大型化
要保证岩巷快速掘进的效率与安全,装备的应用是关键。在当前技术的发展中,掘进设备趋于大型化,设备实现大型化可以满足当前矿产资源开采需求大,规模化生产的需求。应用大型化设备扩大了开采截面,此外,设备的设计也向着深孔与粗孔的方向发展。为了有效提升掘进的综合效果,设备大型化体现出多方面的优势。另外,煤矿应用于岩巷快速掘进设备还要实现高效化与自动化。比如激光技术的应用,自动化控制技术的应用,实现了矿内车厢的科学调配,运输车辆借助自动化控制实现了卸载、铲运的一体化。
3.2岩巷快速掘进将实现智能化
当前智能化控制技术在快速发展,煤矿岩巷快速掘进发挥借助信息技术的作用,实现开采的准确定位。比如自动化、通讯技术、网络技术有机结合,人员与设备可以实现智能化调度。借助矿区地理信息系统可以生成矿区地质、环境信息资料。先进技术的应用还可以将矿区信息系统作为管理平台,借助测量技术来获取动态的数据,实现数据采集、汇总、分析、管理、传输的智能化,可以为矿山的可持续发展提供技术支持。
3.3加强技术应用管理
在自动化技术应用于煤矿岩巷快速掘进工作的过程中,必须加强对技术应用的管理,从员工管理、技术管理、设备管理等方面着重入手。在员工管理方面,需要加强对员工的专业技能教育和安全意识教育,使得员工在具备安全操作意识的基础上能够有效发挥自身的专业能力,从而为企业创造经济效益。从技术管理角度来看,企业需要加强对技术应用的管理,进而加强对技术应用进度和应用效果的掌控。从设备管理角度来看,企业需要加强对设备状态的监管,同时加强对掘进设备的日常检修和维护,从而为企业的煤矿岩巷快速掘进工作提供保障。总的来说,在技术应用过程中,需要从各方面加强管理,从而推动自动化技术的应用。
结语
综上所述,煤矿岩巷掘进工作过程中,要想切实提高掘进速度,应用岩巷快速掘进技术非常必要,将传统技术完善了效率、安全性方面存在的弊端,同时也能够满足新时期下岩巷掘进工作对于质量的要求。今后组织掘进作业期间,为了能够切实发挥该技术的优势,工作人员需要不断提高个人专业水平,提高掘进速度,降低安全事故的发生几率。
参考文献
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[2]李学阳.煤矿岩港掘进技术.中国能源,2019(13).
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