针对煤巷快速掘进施工技术的探讨

发表时间:2021/4/29   来源:《科学与技术》2021年29卷3期   作者:薛栋梁
[导读] 近年来,随着我国煤矿掘进机械化水平的提升,
        薛栋梁
        山东万祥矿业有限公司,山东 济南 271107
        摘要:近年来,随着我国煤矿掘进机械化水平的提升,在传统的锚网索支护条件下,锚杆巷道掘进受到诸多的影响,锚杆支护占据了总掘进的大部分时间,制约着巷道掘进效率。现阶段综掘施工的方式有锚杆钻机+连续采煤机、单体锚杆钻机+掘进机、掘锚一体化机组。其中,锚杆钻机+连续采煤机支护技术易受到地质条件的制约,当掘进过程中顶板破碎时,需要短掘快支护的方式,制约着巷道掘进速度;单体锚杆钻机+掘进机支护技术的辅助作业时间较长、巷道单进水平低、工人劳动强度大、掘进和支护作业分离,致使巷道掘进速度慢;掘锚一体化机组支护技术不需要撤离掘进机,就能完成支护作业,控制了围岩变形,适用于顶板较为破碎的地质条件,减少了辅助作业时间,改善了煤巷的顶板环境。因此,采用掘锚机进行巷道支护,推动了掘锚一体化围岩控制的技术发展,实现了割煤和锚杆支护的平行作业,提高了巷道的掘进速度。
        关键词:煤巷快速掘进;施工技术;探讨
        引言
        大断面煤巷快速掘进的施工是一项综合施工工作,而在快速掘进的过程中其掘进速度与质量基于各种影响因素,根据现代化情况来看,只有掌握大断面煤巷快速掘进的影响因素,明确一系列采掘不平衡现象,进而通过布置与挖掘,优化施工工艺,提高施工效率。
        1 大断面煤巷快速掘进的影响因素及施工工艺优化
        1.1 地质条件
        地质条件是影响快速掘进的重要因素之一。根据不同的地质条件,考虑到岩石基岩的性质和岩石的形状,在某些地区使用了基于沙质泥土的岩石来阐明其结构。沙质蓬松的石头与水接触后会变软和膨胀。作为路面的主要层,它在确保巷道的稳定性方面起着至关重要的作用。该层的控制直接决定巷道的稳定性。因此,在表格中选择支撑时,应特别注意顶板的管理,以最大程度地减少薄弱层对巷道的影响。
        1.2 掘进设备及配套设备
        巷道快速掘进不是简单的岩石掘进,而是需要充分考虑各种因素,例如人为因素、硬件因素、物流支护因素、生产管理等,所有这些都是巷道的一部分。在这个复杂的巷道系统中,这些国家之间的关系就像一个木桶,任何缺点都会对整个巷道系统产生严重影响。在掘进过程中,如果用于岩石拆除、岩石装载、运输、支撑和其他设备的机械化设备较小,则连接和协作会出现许多问题,这些问题会直接影响施工速度。先进的集成化机械设备的成功应用将使煤炭巷道的快速掘进速度提高到更安全、更快的水平。目前,在中国最常用的是两种类型的集成机械控制线。一种是支撑桥式皮带传动机和伸缩式皮带输送机;另一种是用链式输送机代替输送机。第一类作业线的特点是运输能力高,长途运输高,生产效率高。与皮带输送机相比,刮板输送机更加灵活和适应性强。这些是坡度变化较大且长度较短的巷道。首选,具体选择取决于实际情况。掘进机的性能是允许快速挖掘煤炭的另一个重要因素。地下工作条件困难,并且在掘进上的振动和冲击力很高。为确保设备可以连续运行,请选择适合工作条件的机箱。改善巷道性能已成为关键。在我国掘进煤层巷道时,通常采用悬臂式和带单个螺栓的钻头配合使用。但是,这种合作有明显的缺陷。整个系统不仅占用过多的建筑工人,而且劳动强度大,低比率对素材有重大影响。因此,设计一套满足其自身条件的全套机械设备尤为重要。所选单体的性能参数应适合巷道的地质条件和驾驶技术。支撑件通常会影响底盘的挖掘速度,因此选择合适的底盘将整套设备组合在一起,其他辅助设备(例如桥式移载机和皮带输送机)的生产能力应略高于底盘。熟悉此套件的协调操作。所选喷嘴必须与巷道的截面以及碳和岩石的强度相对应。支撑时,请尽量使用螺钉而不是金属孔,以节省维护成本并减少运输压力。


        2 支护安全预防措施
        2.1 科学的选用支护方式
        煤矿领域在应用巷道支护技术时,要科学的对支护方式进行选择和应用。而在选择支护方式的过程中,需要根据相关要求,从地形以及环境方面对支护方式进行考虑。因此,必须要根据相关情况,对巷道以及围岩发展进行分析,以此来有针对性地对相应的支护方式进行选择。此外,在井下作业正式开始之前,所做的准备工作必须要充分。如果需要增加围岩强度,就可以对锚杆支护加以选择;如果巷道具有较高的稳定性,那么就可以对刚性支护加以选择;如果巷道缺乏良好的稳定性,那么就可以对伸缩支护加以选择。煤矿领域只有灵活的选择项到支护技术,才能够使井下作业得到最大程度的安全保障。
        2.2 对软岩巷道的支护加强
        煤矿领域在应用巷道支护技术之前,需要为软岩巷道提供更强的巷道支护,也就是需要再次对巷道进行支护,通过对双重保护的采用,能够使经过第一次加强的支护能够具备更强的柔性,并使支护体能够具备良好的强度。同时改变围岩的形状,并对部分应力进行释放,以此来使围岩能够具有更好的稳定性以及安全性。而针对软岩巷道来说,通过对其支护的加强,能够使巷道的坚硬区得到有效的扩大。然而在加固围岩时,通过对锚梁支护技术的采用,能够使围岩受到更强的约束力,进而为巷道提供安全稳定的保障。
        2.3 对现场勘测工作的加强
        煤矿领域在应用巷道支护技术时,需要提前在现场进行勘察,为支护技术制定一系列科学的方案。而在现场通过对勘测工作的加强,能够使潜在于巷道施工现场的隐患得到及时的发现,并从特点和状态方面做到对围岩的精准把握,对各种突发状况进行预测,进而具有针对性的对支护方案进行制定,并实现对各种安全风险的消除。
        2.4 加强对支护设备的更新和维护
        煤矿领域在应用巷道支护技术时,需要从更新和维护方面对支护设备进行加强,特别是在进行更加深入的煤矿挖掘时,井下作业有着更高的危险性和多变性。煤矿企业和相关的国家部门只有通过对科研力度的加强,对支护技术的创新,才能够为煤矿领域提供更加先进的巷道支护技术,使煤矿企业的发展能够具有可持续性。然而由于煤矿领域的巷道技术具有较强的理论性和实践性,因此煤矿领域无法直接将大部分新型的研究成果,直接应用到实际的巷道支护技术中。此外,由于煤矿领域缺乏先进的巷道支护设备,因此也无法对研究成果进行良好的普及和应用。但要实现对这一问题的改善,负责管理煤矿领域的部门就需要对更新和维护工作,给巷道支护带来的意义引起关注,并对支护设备进行更强有力的更新和维护。
        3 结语
        采用掘锚一体化设备,取得了显著的成果,改善了现场的作业环境。施工除尘效果好、高阻力临时支护,保证了人员安全,对底板破坏作用小,降低了工人的劳动强度;突破了巷道传统施工工艺存在局限,实现了煤巷的快速掘进,提高了掘进效率。
        参考文献:
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