煤矿井巷工程快速掘进技术的应用

发表时间:2021/3/17   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:展延杰
[导读] 摘要:目前煤矿工程在开采过程中使用最为广泛和普遍的一种掘进技术便是煤矿井巷工程的快速掘进技术,这种技术也同时是目前所有掘进技术中最为成熟并且作用最明显的一种技术。
        龙煤集团鹤岗矿业公司南山煤矿  黑龙江省鹤岗  154100
        摘要:目前煤矿工程在开采过程中使用最为广泛和普遍的一种掘进技术便是煤矿井巷工程的快速掘进技术,这种技术也同时是目前所有掘进技术中最为成熟并且作用最明显的一种技术。在科学技术大力发展的背景之下,在整个煤矿的生产和开采的过程之中其变得更加科技化和机械化,以及表现出来很强的一体化的发展趋势,对煤矿生产建设的整个过程也正在进行着不断地改善发展和创新。鉴于此,本文主要分析探讨了煤矿井巷工程快速掘进技术的应用情况,以供参阅。
        关键词:煤矿;井巷工程;快速掘进技术
        引言
        在煤炭资源开采过程中,井巷掘进是重要的一项基础作业,其和煤矿开采效率密切相关。当下外国煤炭固有资源的开采难度不断增加,为更好的应对以上问题,煤矿产业就应加大煤炭资源开采各个流程及设备操作方法的监管,进而使煤炭开采作业能持续、有序推进。在先进技术的支撑下,外国煤矿生产及开采技术均朝着机械化、智能化方向发展,而关于井巷快速掘进技术工艺的完善、创新脚步始终没有停歇。
        1在煤矿井巷工程中应用快速掘进技术的必要性
        在现阶段井巷工程的建设过程和施工过程中,要挖掘到更多的煤物质,并且能够保证井巷工程的施工安全性得到有效的提高,应用快速掘进技术具备非常重要的作用。由于现阶段井巷工程基本在地下进行开挖,所以一旦没有采取更加有保障的防护措施和支护方式,将会导致整个煤矿井巷工程的安全性得不到保障。同时如果挖掘的效率相对较低,不断的对支护装置造成破坏和振动,将会导致整个支护装置的应用性能下降,从而使煤矿井巷工程在生产过程中产生很多危险性因素。所以有效的提高发掘的效率,并且使整个挖掘的危险因素相对减少,可以在一定程度上保护煤矿井巷工程中地下作业的相关工作人员的人身安全。同时煤矿井巷工程中应用快速掘进技术的必要性,还体现在可以提高煤矿井巷工程的开采效率,保证煤物质的开采数量和质量都能得到更好的改善,快速掘进技术顾名思义是在挖掘的过程中能够更加快速,这样可以保证所有的工作人员都可以投入到开采和挖掘过程中,从而不会造成人力物力资源的浪费,并且能够在一定程度上缩短挖掘的工期,提高煤矿井巷工程创造的收益。综上所述,在煤矿井巷工程中使用快速掘进技术非常必要。
        2煤矿井巷工程快速掘进技术的应用
        2.1浅眼爆破技术和深孔中深孔爆破技术
        一般来说,在煤矿井巷工程掘进施工当中,常用的爆破技术有浅眼爆破与光面爆破,其中浅眼爆破具有较高的爆破效率,能在一定程度上提高煤矿井巷工程的掘进进度,因此广泛适用于煤矿井巷工程掘进施工中,受到业内技术人员的青睐。然而,浅眼爆破会增加掘进施工的辅助作业时间,这阻碍了掘进施工的速度,尤其在大断面煤矿井巷工程中,浅眼爆破的炮眼深度较浅,造成施工单位的工时利用率较低,因此浅眼爆破技术多用于中小型煤矿井巷工程当中。而深孔爆破技术可以弥补浅眼爆破技术的不足,不仅优化爆破参数,还对增加煤矿井巷工程的掘进速度给予一定帮助。但由于深孔爆破对炮眼深度的要求较高,无形之中提高了施工难度,因此并没有得到理想的应用效果。而且,深孔爆破在应用中会对周围产生破坏性的影响,使炮孔周围产生大量裂缝与孔隙,这在一定程度上影响了煤矿井巷工程的后续开采作业,甚至导致安全事故的发生,造成不可挽回的经济损失。而中深孔爆破技术兼具浅眼爆破技术和深孔爆破技术的优势,既能应用于中小型的煤矿井巷工程,也能应对大断面的煤矿井巷工程,是目前煤矿井巷工程快速掘进爆破技术的发展方向。为了使中深孔爆破技术保持良好的爆破效率,应该加强中深孔爆破技术装药结构和炸药性能对爆破效率影响的研究。


        2.2巷道支护技术
        在持续优化支护工艺的基础上,可以将现代化锚索支护和煤巷锚网梯支护应用于煤巷中,如此一来,能够显著地减少支护巷道的时间。并且,对于施工机具来讲,需要尽可能地使用高效率、大功率的锚杆钻机,这样不但能够实现施工效率的大大提升,而且能够使工人的劳动强度减轻。在选择支护材料上,能够通过钢筋网对大压力巷道顶板进行支护,而在小压力顶板中应用铁丝网和高分子塑料网进行支护。除此之外,针对选择锚杆来讲,还需要分析其受力,针对高应力范围,需要在支护中应用新型强度较高的锚杆;针对低应力范围,能够在支护中应用快硬水泥锚杆或者是新型玻璃钢锚杆。针对一些托顶煤巷道和顶板状况较差的巷道,为了确保支护能够实现理想的效果,能够在支护中应用钢筋梯配合锚索的方式。
        2.3光面爆破技术
        光面爆破技术应用较为普遍,其具有较强的实用性与安全性,同时在爆破环节,其对围岩的影响和破坏相对较小,能够更好地保证断面的完整性,同时该技术的使用还可有效控制工程施工中的冒顶问题,这也能够更好地保证工程施工的安全性。工程掘进过程中也更好地保证了其正常的建设和实施。很多因素都会对光面爆破技术的应用效果产生影响,如岩石的性质、巷道断面的尺寸以及炸药的性质等都会对施工的效果产生较为显著的影响,甚至还有可能会使其效果无法满足工程建设的要求。炸药的性能对爆破效果会产生非常大的影响,如果出现炸药过量的情况,就会对周围的岩石结构造成非常大的伤害,甚至还会对支护的效果产生十分不利的影响。为了避免这一问题,在施工过程中必须要安排专业的人员做好炸药量控制工作。此外,炸药的性质也必须要经过专业的测试,否则会影响到工程掘进施工的定向性,不利于后期工程的正常开展。殉爆距离也是十分关键的影响因素,如果不能很好地把控这一要素就会使光面爆破技术的效果大打折扣,会造成严重的安全隐患问题。
        2.4三小岩巷掘进技术
        在掘进条件并不是很好的部分可以应用三小岩巷掘进技术,这一技术通常是掘进施工中设备的药卷直径、钻头的直径以及钎杆的直径相对较小,其具有非常显著的灵活性,能有效改善掘进速度。但是在大型工程中,该技术的效果不是十分理想。所以施工单位应对其予以充分考虑。受到工作面的限制,大型设备一般无法进入到施工现场,因此采用小钻头钻孔能够很好地保证工程的掘进效率。工作人员应充分结合实际调整钻孔,且使用中应保证巷道的稳定性,并在施工前应对周围开展铺喷支护,从而为后续的工作提供便利。
        2.5输送技术
        煤矿岩巷快速掘进中输送技术应用具有重要的地位。胶带输送机可以避免传统输送方式的不安全因素,且可以同时进行物料和矸石的输送,输送效率较高。此外胶带输送机的钢材、电力配件的消耗较少,可以节约煤矿岩巷掘进的成本,输送的稳定性较高且维护的难度较低,因而目前胶带输送机得到了越来越多煤矿企业的青睐。为了提高矸石转储的效率可以在胶带输送的中间位置搭建防护网,分开矸石运输道及人行道,将该段作为缓冲水平仓,确保煤矿岩巷掘进矸石高效率输送。
        结束语
        综上所述,我国的煤炭资源掘进速度相较以前已经有了很大的提升,但是经济发展对于煤炭资源的需求巨大。在这样的社会大背景下,提升掘进速度势在必行,进一步提高掘进设备的精度,改进相关的设施和方法,从而提高我国的煤炭产量,保证采煤产业的健康发展,进一步提高我国国民经济的整体水平。
        参考文献
        [1]王岚.煤矿井巷工程快速掘进技术的应用[J].中国石油和化工标准与质量.2019(21)
        [2]刘振华.煤矿井巷工程快速掘进技术的应用[J].内蒙古煤炭经济.2020(05)
        [3]边伟东.煤矿井巷工程快速掘进技术的应用研究[J].石化技术.2020(03)
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