煤矿岩巷掘进装备及掘进工艺的发展 张昌旭

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:张昌旭
[导读] 摘要:随着社会经济的飞速发展,国家在煤矿领域当中也有了越来越稳定的发展。
        山东华新建筑工程集团有限责任公司  山东新泰  271219
        摘要:随着社会经济的飞速发展,国家在煤矿领域当中也有了越来越稳定的发展。目前,国家的煤矿开采也有了十分明显的成绩。对此,本文针对煤矿岩巷掘进等相关内容进行一系列分析。
        关键词:煤矿;岩巷;分析
        一、引言
        煤矿产业对于国家来说属于一种最为基础的能源产业,也是能够推动国家经济的主要产业之一,其发展的状况直接能够影响到国家的建设。而从目前的煤矿产业可以看出,主要选择的开采方式就是巷道掘进作业。通过这几年的发展以及政府的支持,国家的煤机创新也有了更好的成就。
        二、对岩巷施工技术以及装备的论述
        (一)支护技术
        从目前煤矿的发展来看,巷道支护技术已经逐渐开始成熟稳定下来,这也给煤矿开采带来了更高的安全保障以及开采效率。并且,煤矿井巷支护技术与国家煤矿开采的深度基本上都是保持一致的。对于煤矿井巷支护技术而言,不管是支护的材料还是其技术都随着时代的发展有了很大的改变。从过去单一的发展模式一直到现在企业单位结合多强化型,从过去的木材,混凝土一直到现在人们所看到的金属材料。[1]同时,近年来,岩巷支护技术也有了很大的突破,国家的煤矿支护技术也是不断的在往更高效,稳定安全的方向去发展着,进而能够给巷道掘进的准备工作提供方便。
        (二)岩巷掘进装备
        在过去,国家工业化以及机械化的发展已经在往更好的方向去发展着,因此也就进一步导致了国家煤矿开采机械化逐渐增强。在机械化当中,岩巷掘进的装备也有了很大的改变。比如,对于支护设备来说,在进行锚杆钻眼的时候,过去使用的一直都是电动钻机,但是随着时代的发展,目前所使用的支护设备已经变成了液压钻机。这也进一步说明了,时代的发展对于国家煤矿开采来说有着积极的作用。同时,设备的不断改进也让煤矿产业有了更新的突破。除此之外,对于挖斗装岩机、唆式矿车等也逐渐开始被推广应用。这都说明掘进设备正在一步步的得到改善。最后,在通过借鉴一些发达国家的技术以及自主研发的这一基础之上,岩巷掘进机的出现和运用也给国家的煤矿岩道掘进技术带来了动力,促进其发展。同时,作为岩巷掘进机业主要都分为了一下两种:第一种就是全断面的掘进机,这一种掘进机主要的作用的就是能够进行隧道施工,并且也给是施工带来了极大的方便。而第二种,就是重型悬臂式的一种掘进机,对于这一种掘进机来说,其主要的作用就是能够在煤矿井下的硬岩巷道这一环境当中被应用。
        (三)岩巷掘进工艺
        对于岩巷掘进工艺来说,是有着一定的复杂性,而具体的复杂性主要都体现在破岩,排矸以及支护这三种工艺大概中。而对于破岩工艺来说,主要有都包含了钻爆以及机械爆这两种。对于装运工艺来说,从连续性的角度去进行划分,可以划分为非连续性以及连续包装这两种情况;最后,支护艺术也是可以划分成为I一次支护和二次支护。
        三、岩巷掘进技术的发展
        从国家的岩巷掘进技术的发展可以看出,这一技术正在逐渐从单一转变为综合性的机械化技术去进行。而对于具有综合性的这一掘进技术来说,就是需要在机械化的基础上能够融合别的技术,进而能够让掘进技术能够更好的提高起来。进而更好的达到其效益。从目前来看,国家已经有了一部分的进入了试验的阶段。而在其中,钻爆法是属于掘进技术当中最为成熟的一个技术。[2]除此之外,综合各个方面的优点,液压钻车,机械化的装在技术也得到了专业人员的认可。


        四、岩巷掘进工艺的发展
        目前,国家的煤矿开采环境也在逐渐的复杂化,并且对于煤矿开采来说,其不确定因素也在逐渐的增多,进而也导致了整个开采的难度在加大,给巷道掘进技术也发出了更高的挑战。而为了能够更好的应对挑战,需要对其工艺进行改进的同时,还需要提出巷道的适应性。对此,本文提出一下几点方面:
        (一)岩巷到煤巷的发展
        对于岩巷到煤巷的发展来说,主要存在着两个动力,并且这一个大的转变也是让煤矿在设计的过程中不断对其进行优化出来的结果,也是能够给国家经济带来更高效益的主要条件。
        (二)煤层顶板巷道
        随着社会的不断的发展,过去的岩石顶板煤巷已经逐渐的被淘汰掉,进而逐步发展成为更有效的煤层底板掘进方式,这一方式目前正在被人们广泛使用着,尤其式当工作人员在应对一些比较厚的每层或者中厚每层的时候,使用方式能够更加有效的去解决问题,这也给工作人员节省了大量的工作时间的同时,提高了工作人员的工作效率。
        (三)拱形段面到矩形段面
        尽管对于传统的巷道拱形段面来说是可以起到优化巷道受力这一作用的,但是传统的拱形段面要求通常都是比较高的,需要对掘进的设备技术有着更高的要求,并且使用拱形段面,其效率很低,甚至在一定的状况下,还会导致顶板被破坏,因此,拱形段面与矩形段面想比较而言,后者更好一些。
        (四)被动支护到主动支护
        被动支护,是过去使用比较广泛的,其主要涵盖的就是像木支架,金属支架等。对于这些支护结构来说,只有当在出现围岩变形的时候才可以发挥出它们的作用。[3]而现在,锚杆、梁网等主动支护结构可以更好的加强支护体以及围岩,其支护技术比过去的被动技术的支护效果更加明显。
        (五)小断面到大断面
        对于过去的矿井挖掘机械化来说,如果使用小断面对其有着十分不利的影响,并且对自动化的发展也有着一定的阻碍作用,无法给当时的国家带来跟高的经济效益。因此,随着时代的变化,已经从小断面逐渐转变为大断面,只有这样才能够让机械化有着更好的进步。同时,大断面也能够更好的跟上时代的发展,让自动化能够被人们更广泛的使用。
        (六)从单巷布置到多巷布置
        对于过去的单巷布置而言,由于其抵抗风险的能力太低,在进行挖掘的过程中,无法保证施工人员的安全性,其系统功能也很难得到提高,因此就需要使用多巷布置,在保证到安全的同时,也能够增加系统的功能。
        结论:
        以上就是针对煤矿岩巷掘进装备等相关内容进行的论述。简而言之,煤矿企业作为一个主要的技术创新主体,不仅直接促进了国家煤机产业的发展,而且还让国家的装备和开采技术超过了发达国家,给国家带来了更多的经济效益。而通过上文的论述,以及对国家煤矿发展现状的分析,也让我们看到了这一领域的发展前景是十分客观的。
        参考文献:
        [1]张瑞霆. 煤矿岩巷掘进装备及掘进工艺的发展[J]. 中国石油和化工标准与质量,2020,v.40;No.513(07):215-216.
        [2]闫志斌. 煤矿岩巷掘进装备及掘进工艺发展方向[J]. 石化技术,2018,025(012):322-322.
        [3]蔡勇. 淮北矿区深部大断面软弱岩巷合理支护参数及掘进工艺研究[D]. 安徽建筑大学,2019.
 
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