煤矿现代化工艺在井巷掘进过程中的应用与实践

发表时间:2020/9/29   来源:《工程管理前沿》2020年18期   作者:肖殿才
[导读] 采矿业若想得到长远发展,就必须持续改进采矿工艺方法。

        肖殿才
        淮南矿业(集团)有限责任公司煤业分公司潘三矿  安徽省.淮南市  232096
        摘要:采矿业若想得到长远发展,就必须持续改进采矿工艺方法。在采矿项目中科学地挑选采矿工艺方法,既可以有效提高单位效益,也可以有效提高采矿生产安全性。由此,矿产资源开发企业要全面考量现场采矿要求,进一步提高采矿工艺方法选取的科学性,而且保证与时俱进。由此,文章对于现代化采矿工艺方法在采矿项目中的使用进行了详细探究,以供参考。
        关键词:采矿工程;采矿工艺;应用研究
        1现代化采矿工艺技术
        随着我国社会工业化的不断发展,矿产资源成了社会发展需要的重点,随着经济的不断提高,可用矿产资源的总量也在不断减少。矿产资源的总量并不是无限的,而是在不断下降,所以在开采的时候需要增加开采的可持续性。目前矿产资源的总量越来越少,开采的难度也在不断增加,因此需要使用现代化的新技术合理增加开采的效率,这也成为了很多矿产企业最紧迫的需求。然而,开采条件的不断变化也影响着周边的自然环境条件和开采效率,因此,根据不同的开采阶段以及开采条件应当更换开采工艺,比如使用采油填水技术、油、天然气分离技术等等。我国存在的矿产形式主要是矿石、油和煤炭等,由于我国领土庞大,因此资源的总储备量也很大,但是分布并不均匀,所以我国的矿产企业分布也不均匀。矿产资源绝大部分都埋藏在地下,因此隐蔽性很强,有些资源必须采用最先进的探测技术才能够找到。总体来讲,我国的矿产资源东少西多,因此不同地区的工业发展格局都比较固定。因为资源的分布无法改变,所以工业发展使得不同地区的矿产资源必须采用不同的开采工艺,如果采用相同的方法会对工业区域造成破坏。不同的工业阶段所需要的开采工艺也是不同的,因此开采矿产资源的过程中需要依据不同的地区条件和自然环境,因地制宜采用合理的开采工艺。
        2采矿工程中的常见的问题分析
        2.1采矿技术问题
        煤矿开采过程和井下施工情况,全面体现了采矿技术的整体性以及先进性,采矿业要想实现快速发展,就要对安全问题和开采效率进行高度的关注。现如今,采矿工程中使用的采矿工艺技术都存在着一定的弊端,如果这些问题得不到及时的处理,就会给矿山开采工作造成严重的影响,还会给井下工作人员的人身安全带来严重的影响。在对煤矿资源进行定位和储量探测时,所使用的技术存在着很多的不足之处,例如探测误差较大、探测效率不高、覆盖范围较小以及使用的探测技术比较落后等,这就导致实际获得的信息不具有较强的使用价值,使矿产资源的开采率受到一定程度影响,同时也会给后续的开采施工带来一定的阻碍。在井下开采施工的过程中,机械化的施工程度比较低,有些偏远地区的小型煤矿在开采时,依然使用着人工作业的模式。由于采矿企业的管理方式未能实现与时俱进,这就给现代化工艺技术的有效利用造成严重的影响。此外,废弃矿坑无法实现二次开采,这也使得大量的可利用资源被闲置浪费。
        2.2安全问题
        现代企业在生产经营的时候,一定要将安全问题放在首要位置,安全生产是国家对企业经营管理采取的强制措施,同时也是确保企业高效、平稳运行的保障。采矿工程的安全问题主要表现为以下两种情况:第一,采矿企业在开展采矿作业时,绝大多数的施工都是在地下进行的,人员和矿产资源都需要借助矿井和矿道来完成运输,因此最为常见的安全问题就是坍塌或者是渗水问题。第二,矿产资源在开采的时候,施工环境比较恶劣,缺氧的情况时有发生,矿井火灾和瓦斯爆炸事件发生的概率也比较高。
        3采矿工程中使用的现代化工艺技术
        3.1、综掘机与小挖机的标配,小挖机不再局限于卧底工作,利用小挖机体积小、行动便捷的特点,拓展到迎头找顶、找帮、硐室施工、小型设备挪移、巷道拨门、配合综掘机转载连续出货。

 
        小挖机在集团公司要求配备到煤巷和采煤两巷的要求基础上,我们创新在1682(1)运顺瓦斯治理巷、2131(1)运顺瓦斯治理巷岩巷综掘配备小挖机进行钻场施工,做到了综掘机拨门、小挖机滞后开挖出矸完善钻场施工,做到平行作业;二水平-817m东翼轨道石门联巷三,配备小挖机用于跑后迎头找顶、找帮,避免了人员进入空顶区域作业,同时针对软岩迎脸和顶板能够做到一次性找到实茬,减少了迎头掉、片矸现象;利用小挖机在煤巷滞后施工硐室,减少人工投入,尤其是在近两年煤巷施工大断面钻场,配合小挖机的使用大大提高了开挖效率,降低了职工劳动强度;使用综掘机拨门施工,出货系统无法使用,原工艺只能利用综掘机二运将迎头切割煤岩倒至综掘机后方利用链板机配合人工,现采用综掘机前方切割,后跟小挖机辅助出货,减少了人员,提高来效率,同时对综掘机施工拐角处利用小挖机进行清理等工作,确保来现场施工质量;现场利用小挖机卸土产料、挪移小型设备更是提高了劳动效率,降低了职工劳动强度,发挥了机械化设备效率。
        3.2、综掘机与锚杆索台车配套,实现临时支护和永久支护机械化作业。综掘机的机载临时支护在迎头使用受巷道断面、顶帮条件影响较大,配合锚杆索台车使用,将锚杆索台车在综掘机割窑后开入迎头,利用其临时支护系统进行临时支护,方便、高效、快捷,永久支护使用全液压锚杆钻机,大大提高了效率。经过推广应用,该工艺得到了煤岩巷队伍施工人员的认可,尤其是四臂钻车。
        3.3、炮掘头面全面使用液压钻车,创新在大角度上下山、小结构巷道应用,配合耙矸机、扒装机应用。经全面推广应用,现矿井液压钻车作业做到全覆盖,适宜头面全部使用液压钻车打眼,并在小结构上下山巷道应用,凸显其机械化作业优势。-958m水平车场使用扒装机出货,同时在大角度下山的首次应用,拓展了扒装机应用范围。
        3.4、皮带机集中控制实现多部设备集中控制,减少人员,同时拓展联动链板机、电滚筒皮带使用,利用其保护系统实现机尾转动部位全方位防护。矿井掘进、开拓两部以上皮带全部采用集中控制系统,在1231(1)运顺、西三下部采区排矸系统、东翼排矸系统将中间搭接链板机、电滚筒皮带机控制系统接入集中控制系统,实现全系统集中控制,减少了设备司机操作。
        3.5、揭煤巷道创新掘进方式,整合机械化设备应用,实现安全高效揭煤。创新在上山揭厚煤层使用机械化设备作业,分层施工方法,降低迎头作业高度,减少顶板和迎脸风险。利用综掘机施工法距5米外巷道掘进,实现快速施工,后切换小挖机进行揭煤段施工,揭煤段采用分层法,上断面高度控制在2-2.6米,同时改变U型棚结构,变为上断面和下断面组合形式,利用小挖机完成揭煤后,使用综掘机施工下分层,实现快速掘进。该工艺的应用大大提减少了揭煤作业工期,将原一个半月的揭煤工期缩小至1个月。
        经过对掘进生产工艺的探索和应用,有效的提高矿井巷道掘进单进水平和效率,降低了工伤事故率,推进了生产方式转变,形成了矿井独有的掘进生产工艺集成化配套技术,并得到上级部门认可。
        结语
        综上所述,现代化采矿工艺方法在采矿项目中具有非常关键的作用,直接关系着最后的开采效率和效果。新时期,原来的采矿工艺方法明显无法很好适应时代的发展要求,由此就需要保存传统方法的优势,再根据现代化采矿工艺方法的优点,不断提高我国采矿产业采矿工艺科技水平,更好迎合时代进步对矿产资源的要求,使得采矿产业实现长远可靠的发展目标。
        参考文献:
        [1]张乡明.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用初探[J].建材与装饰,2020(10):214-215.
        [2]张玉盛.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用初探[J].石化技术,2020,27(01):276+278.
        [3]罗维.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].世界有色金属,2019(24):54-55.
        [4]江兆伟.采矿作业中采矿工艺技术的应用探讨[J].黑龙江科技信息,2014(20).
       
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