矿井岩巷快速掘进技术研究

发表时间:2021/3/26   来源:《科学与技术》2021年1月   作者:孟欣
[导读] 技术的更迭是提升生产力的根源所在,因此各行各业都对相关生产工艺
        孟欣
        河南大有能源义煤公司耿村煤矿 河南 三门峡 472431
        摘要:技术的更迭是提升生产力的根源所在,因此各行各业都对相关生产工艺、技术手段进行优化和升级。但是,在创新优化过程中,仍然需要面对层出不穷的问题。所以,在矿山岩巷快速掘进技术应用过程中,同样需要人员结合实际情况开展技术优化工作。本文从矿山岩巷快速掘进技术发展现状入手,对影响相关工作开展的因素进行了分析,同时结合现有技术的应用经验,从技术、管理、设备等角度对技术进行分析,旨在明确技术的优化方向。
        关键词:矿山;岩巷;快速掘进;技术
引言
        中国的煤炭采掘过程中多采用井工开采的方式,这是由煤炭处于地底较深的位置这一性质决定的。井工采掘过程中,多种形式的巷道涌现出来,根据巷道的位置,巷道可以大致分为岩巷和煤巷,处于煤层中的巷道称为煤巷,处于岩层中的巷道称之为岩巷。如若采掘岩巷,则不适宜选取持续的采掘机,这是因为持续采掘难以完成巷道的高效采掘,且岩石太硬,破岩需要的时间较长。通过使用持续性采煤机完成煤巷的迅速掘进,由于煤矿煤体的强度有高低之分,煤矿巷道由煤巷和岩巷组成,煤巷占比较大,然而岩巷的存在也不容忽视,所以有效提升岩巷的快速挖掘有利于提高煤矿开采的效益。
1煤矿的岩巷掘进技术探讨
        1.1我国煤矿综合机械化快速掘进技术的发展现状
        综合机械化快速掘进的技术主要包括装载机、运输机以及掘进机等多个机器,这也是联合作业的过程,还需要其他配套设施才能促进煤矿掘进工作的正常开展。虽然,经过多年的发展,我国采煤机的工作效率和水平都实现了很大程度上的提高,煤炭资源的开采效率也实现了大幅提升。但是,巷道的掘进设备仍有进步的空间。要想实现煤矿高产高效就需要提高煤矿的掘进速度和水平。另外,提高巷道的综合机械化水平掘进技术也是发展的趋势。相比于钻爆法,综掘法的巷道断面成型的效率更高,也方便之后的支护工作,并且也在很多煤矿上得到了广泛的应用。因此,有必要搞清楚影响掘进速度的因素,同时这也是综合机械化掘进的技术要点。
        1.2液压钻车岩巷掘进
        对于巷道采掘而言,实现机械化、自动化的工艺过程是其实现高效采掘的首要任务。在机械化采掘过程中,不同种类的采掘机要求具有不同的作业条件。采掘作业需要装岩机(侧卸式)与液压钻车相结合的方式来实现。为了避免巷道采掘速度跟不上的问题,应将两种采掘作业结合使用。装岩机的功能是把碎毁的岩石颗粒运送到工作面的外部,其在巷道采掘过程中扮演着关键作用。以效率高、能在狭小空间内移动自如及装岩能力强为主要特性的ZCD60R型号装岩机是目前较为常见的装岩机。装岩机通过装运煤矿巷道中全断面的破碎岩石,完成在采掘施工所需清除整理的碎石任务。与此同时,将溜槽、托板装置在装岩机上,能够顺畅地把毁碎的石头运输出去,以提升煤矿巷道的掘进效益。
        1.3锚杆支护技术
        煤矿的施工安全已经成为社会关注的重点,并且随着近些年来煤矿诸多安全事故的发生,也进一步给煤矿开采企业敲响了安全的警钟。因此,在进行具体煤矿开采工作之前,就需要企业的相关部门对所有施工环节和地点进行安全隐患排查,还要针对不同的地理位置进行风险预测,这也是为之后选择支护方式提供数据基础。在确保煤矿开采过程中,还需要做好防御或应急措施来确保井下作业人员的生命安全。锚杆支护主要是为了提高矿井运输、供电、通风等一些工作的正常进行,这也是提高煤矿开采工作机械化和自动化程度的有效途径。随着掘进技术的不断提高,很多煤矿施工人员都会选择更为高效、安全的措施来确保整个开采环节的顺利进行。不仅如此,这也是利用更先进技术来提高进行工作效率的途径,还能促进各个部门之间的协同和合作,也是企业进行改革的方向。


        1.4气腿式凿岩机岩巷掘进
        液压钻车虽然具有诸多优势,但也存在一系列缺点,诸如难以适应地质条件,而且购买花费较高等问题。气腿式凿岩机特点和长处是:第一,各工序间的平行作业能够同时完成,且能够显著提升破岩的速度和效果,提升了作业效益;第二,采掘工艺相对成熟,有很好的地质条件适应能力,掘进断面的尺寸对其打眼、凿岩不会造成太大影响。第三,破岩的效益总体比较高,掘进量是30~40m3/h,处于正常作业情况。气腿式凿岩机在井下工作过程中移动起来也较为便捷,这是因为该设备的体积较小。
2煤矿岩巷快速掘进管理
        2.1质量管理
        为了保证巷道的施工能够快速、高效、安全地进行,不但需要选择正确的施工方案,使用正确的施工工艺,还需要对工程有科学的管理。正规循环作业是一项十分有效的方式,既能够全面而有计划地完成巷道快速掘进施工的任务,还能够提升施工的效率与速度,改进企业管理且降低成本。质量管理工作也是需要特别重视的,施工人员应该具备足够的工程质量意识,在施工期间重视工程质量,并且严格进行质量管理监督工作,定期组织质量管理的学习或培训。此外,还可以利用成立质量管理小组等形式来达到提高监督工程质量的目的。很多时候,因为矿井巷道工程施工环境或种类的差别,应用的施工方法完全不同,想要能够实现施工期间的全面质量管理,必须严格遵守质量检验制度,避免不合格的工程出现,进而让快速掘进技术的发展有一个基本的保障,同时也对掘进进尺的提升有一定的促进效果。
        2.2对设备综合配套能力提升
        在对机械设备应用的过程中,很容易出现配合度不高的情况,如果出现该种情况,会导致设备不能充分发挥自身的作用和价值,掘进水平也会被影响。井下掘进包括多方面内容,如运输、供水、供电以及支护等,需要保证不同环节与设备之间的协调性,保证设备充分发挥自身的作用,促进不同系统、设备之间的配合度提升,对掘进效率有效提升。此外,在支护环节,为了对效率提升,要注意对支护时间有效缩短。煤矿地质条件不同,因此应用的支护措施也各不相同。在对支护应用的过程中,需要对锚杆支护首先选择,因为刚方式有较小的施工量,较好的支护效果。在进行钻孔过程中,会对机载锚杆钻机应用,相比于传统施工工序,能够对工序简化,还能够在一定程度上降低物力、人力成本,还能够对安装锚杆钻孔与掘进机之间失衡问题有效避免。
        2.3安全管理
        煤矿岩巷快速掘进工程对安全及技术的要求相对较高,同时也存在一些技术问题和安全隐患。因此,需要做好员工人身安全保障工作。具体来说,需要聘用受过并通过相关技术培训,获取相关资质证书的技术人员上岗。定期对设备进行检查和维护,保证设备处于良好的运行状态。定期对斜巷进行管理和维护,保证避灾路线的畅通与安全。重点保护通风设施的稳定与运行,为构建安全工作环境创造条件。管理人员也需要定期深入施工现场进行监督和管理,并对现存的安全隐患进行排查和处理,将安全隐患控制在微小水平上。
结束语
        综上所述,在煤矿开采过程中利用综合的机械化快速掘进技术是非常重要的一个环节。当然,在具体施工工程中也要做好安全保护工作,这才能在扩宽作业面积的基础上进一步提高开采煤炭的效率和水平。除此之外,相关部分还要加强对施工环境,尤其是井下情况的探索工作,这也是之后开采方案制定的重要依据。此外,还需要在实际过程中合理采用施工技术,在保护环境的基础上提高生产技术和生产水平,提高企业的经济效益。
参考文献
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