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关于煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：于永刚

[导读] 摘要：为了确保煤矿巷道掘进的顺利进行，提高对巷道的掘进效率，技术人员必须准确掌握矿区内部的综合信息，再根据矿区的综合信息作为数据依据，合理安排掘进计划。

        宝清县煤炭生产安全管理局 155600
        摘要：为了确保煤矿巷道掘进的顺利进行，提高对巷道的掘进效率，技术人员必须准确掌握矿区内部的综合信息，再根据矿区的综合信息作为数据依据，合理安排掘进计划。在矿区巷道内部架设完善的监测系统，这样可以更好的获取巷道掘进情况，减少井下工作人员的数量，这样可有效保障煤矿巷道掘进的施工安全性。
        关键词：煤矿巷道掘进；影响因素；应对措施
        1煤矿巷道掘进概述
        目前我国煤矿生产过程中常用的煤矿巷道掘进工艺主要包括如下三个方面。
        （1）机械化掘进。机械化掘进是一种采取常用掘进机械化设备开展生产活动的模式，包括有掘进机、输送机、通风除尘设备等类型的设备。在整个掘进生产过程中，最为关键的设备是机械化掘进设备，其整体性能决定了掘进的效率与进度。现阶段，我国许多煤矿设备制造企业都已经具备掘进机大规模制造生产的能力，可以基本满足国内在这个领域的市场需求。
        （2）连续采煤掘进。连续采煤掘进生产工艺属于单独采煤连续采掘生产的延伸技术，该技术相比于普通掘进技术具有明显的技术优势，不但可以满足地质优良条件下的生产需求，同时也可以针对一些复杂的边角煤炭生产环境实施大宽度煤层生产，从而满足装煤、采煤的综合运作。现阶段，国外大多数采煤机都采用短臂开采的模式，借助于矩形断面双巷采集管理的模式，从而有效提升开采的效率。结合工作面的运输模式，可以对工作面配置设备进行划分，主要以连续运输与间断运输模式为主。设备使用过程中，大断面巷道掘进需要借助于锚杆钻车来实现交叉作业。
        （3）掘锚一体化掘进。掘锚一体化生产模式是基于连续采煤机来构建的掘锚机组以及悬臂式挖掘设备机组。该类型的设备在使用过程中最大的优势是连续掘进，同时基于悬臂掘进机进行了技术升级，降低了作业过程中设备换位的等待时间，同时进一步提升了工作的效率，有利于满足生产的实际需求。
        2影响巷道掘进的主要因素
        煤矿巷道掘进作业受到地质环境、巷道环境等因素的影响，其作业工艺的复杂性较高，这也考验着煤矿巷道掘进作业的技术水平，井下作业人员的专业技术水平也影响着煤矿巷道掘进的有效进行，下面就来具体分析一下巷道掘进的影响因素。
        2.1地质结构对巷道掘进的影响
        煤矿巷道作业会受到诸多因素的影响，其中，对其影响最大的就是地质环境因素。煤层由于位于地下深处，煤层周边的地质结构也不尽相同，各地区矿脉的煤岩硬度都有所不同，同时，地下褶曲构造、围岩结构都有所不同，这都会影响煤矿巷道的稳定性。另外，在地下深处还可能分布有地下水系，煤层内也会存在大量的瓦斯气体，让煤层中的部分区域存在断层或空洞，这些因素都会加大煤矿巷道的掘进难度。为了确保煤矿巷道的稳定性，在进行煤矿巷道掘进的过程中，需要施工人员通过支护设备不断加固巷道围岩，通常情况下，对地下煤层的巷道掘进都需要依照掘进-支护的顺序交替进行，在这种掘进模式下，掘进效率自然受到影响。如果盲目提升掘进速度，不做好对巷道的支护工作，就可能因为煤层厚度的变化，让褶曲断层区域出现断裂，进而发生冒顶、塌方等事故，这些事故的发生，会危及井下作业人员的人身安全。最后，煤层内部还存在大量瓦斯气体，这些瓦斯会随着煤矿巷道的掘进泄漏出来，如果不能根据煤层的实际情况做好对瓦斯气体的排放工作，也会带来安全事故，而瓦斯气体的排放措施也都加大了煤矿巷道掘进作业的难度，阻碍着施工效率的提升。
        2.2掘进设备对巷道掘进的影响
        煤矿巷道掘进需要使用大量的机械设备，其中包括综掘机、机械支护装置、排水设施、通风设施等。随着煤层深度的不断提升，对掘进设备的要求也越来越高，支护设备强度、排水通风设施的排量、综掘机的钻头强度、机械设备的稳定性都关系着煤矿巷道掘进的顺利进行。

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目前，在我国的煤矿巷道掘进作业中，一些企业还使用着性能较差的掘进设备，支护设备的强度也逐渐不能满足巷道的支护要求，这都大大提升了煤矿巷道掘进的作业难度，同时也不利于我国煤矿生产的有效推进。因此，煤矿巷道掘进必须关注对掘进设备的更新换代，注重引进科技水平更加先进的新型掘进设备与相关设备，这样才能促进我国煤矿开采事业的稳步发展。
        3提升煤矿巷道掘进作业效率的具体措施
        3.1做好对矿区的全面探测工作
        煤矿巷道掘进的施工方案，施工工艺的选择，施工流程的规划都需要有矿层与周边区域的地质情况作为参考依据，不能做好对矿层信息的全面探测工作，探测结果不准确，就会影响煤矿巷道掘进的施工方案设计质量，进而影响施工过程的安全性，也不会让巷道掘进作业有更好的效率保障。为此，技术人员必须在进行煤矿巷道掘进作业前，先做好相应的地质勘探工作，对矿层周围的地质环境信息加以采集，掌握矿层中土质结构、水系分布等信息的详细数据，利用分析系统对数据进行整理、计算，进而为施工方案提供数据参考，提高施工方案的设计质量。在此基础上，就能让煤矿巷道掘进作业可以顺利开展。
        3.2做好对巷道掘进安全的监测工作
        在煤矿巷道掘进作业中加入监测设备，提高对煤矿巷道掘进作业的安全监测能力，这样可以更好的保障掘进作业的安全性。引入现代科技，在矿区巷道内部布置网络摄像仪，不仅可以减少掘进作业的人力投入，确保工作人员的人身安全，网络摄像仪也能为操作人员提供清晰的巷道画面，在此基础上，操作人员通过光纤传输来对掘进设备进行远程操作。目前，在煤矿巷道掘进作业中常用的矿用网络摄像仪主要由摄像机、光电转换模块及供电模块等组件组成，这些模块的设计要求如下：由于矿区巷道内部信号传输能力较差，所以在矿区内应用的摄像仪不能采用无线摄像仪。为了保证摄像仪能够采集清晰的巷道内部画面信息，并实现延迟较低的高速信号传输，在矿区内应用的摄像机多为高速高清摄像机，而信号传输通过光纤传导，利用信号转换设备，将摄像机获取的信息转换成光信号，光信号经过光纤向上级系统发送，这样的信号传输模式，传输距离更远，信号传输质量更佳。而摄像仪的光电转换模块上带有以太网光接口与以太网电接口各1个，其以太网光接口采用的信号传输协议为TCP/IP全双工传输协议，光纤传输信号的波长为1310nm，信号传输的光功率处于-10~0dBm之间，其灵敏度＜-25dBm；而以太网电接口的传输频率为100Mbps。矿区摄像仪的供电方式为12V电源，通过内设的供电模块实现对摄像仪与光电转换模块的电力分配，这种供电模式可以避免受到井下供电中断问题的影响，可以延长摄像仪的运行时间。矿用网络摄像仪可满足矿区内的作业安全要求，避免摄像机受到矿区内瓦斯气体、甲烷等易爆气体的影响，其适应的大气压力为80~110kPa，适应的环境温度为0~40℃，在湿度低于95%的矿区环境中都能正常运行。
        结束语
        煤矿巷道掘进是煤矿开采中的一项重要作业内容，其掘进速度与掘进质量影响着煤矿开采作业的顺利进行，为了保证煤矿开采的作业安全性，节约人力、物力及财力资源，在煤矿开采作业中必须关注煤矿巷道掘进工作。而只有了解煤矿巷道掘进的影响因素，再根据影响煤矿巷道掘进效率的主要原因，制定相应的解决措施，这样才能让煤矿巷道掘进的作业效率得到提升。
        参考文献：
        [1]袁佳节.影响煤矿快速掘进的因素及采取的措施[J].当代化工研究，2019（10）：23-24.
        [2]雷艳军.影响巷道快速掘进的因素分析[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（17）：144-145.
        [3]葛梁.影响煤矿巷道快速掘进质量的因素分析[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（15）：120-121.
        [4]王彤晖.煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（15）：223-224.
        作者简介：姓名：于永刚、性别男、出生年1974.4.15、籍贯宝清县宝清镇、学历大专、职称工程师、研究方向煤矿开采。