提高煤矿井巷快速掘进技术应用效能探讨

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷8期   作者:李明阳
[导读] 煤炭是我国重要的战略性资源,在我国各类工业能源组成结构中
        李明阳
        23092119850420****     黑龙江省七台河市     154600
        摘要:煤炭是我国重要的战略性资源,在我国各类工业能源组成结构中,煤炭的占比最高。煤炭开采在现在和以后的较长时间里,仍将是我国能源开发领域的重点,煤矿井巷快速掘进技术一直都是矿山采煤工作中热议的焦点。快速掘进技术对提高矿山生产作业效率必然能产生重要影响,但是就目下多数矿山对快速掘进技术的应用情况来看,并没有将其效能发挥到应有的状态。基于此,以促进设备的应用效能为目的,进行了粗略探讨。
        关键词: 煤矿井巷; 快速掘进技术; 效能
        引言
        随着科学技术的不断进步,煤炭行业施工技术取得了长足发展。矿建施工是煤炭行业的基础,而岩石巷道的掘进是制约矿建工程能否顺利实施的关键。目前我国岩巷施工主要采用钻爆法和机掘法,但无论是钻眼爆破还是综掘机掘进都存在一定的缺陷。因此,如何突破制约岩巷施工的瓶颈成为下一步急需解决的技术难题。
        1掘进施工工艺
        煤巷快速挖掘施工的过程中很难实现平行作业,并且煤巷顶板膨胀后在与水接触后悔出现软化的情况,这对于煤巷的顶板是一种破坏与影响,不利于顶板的形成。基于巷道中出现的各种影响因素,只有通过支护措施与掘进工艺的控制,才能避免顶板受到破坏与影响,降低二次巷道维护的成本并提高该项目的经济效益。保留临时封闭点色谱柱的传统方法对支撑操作有严格的要求。带有顶板必须第一次打在头部下方。为了确保其强度和稳定性,必须对点列进行硬化。从根本上讲,这增加了工作量,降低了碳切割效率,增加了车顶分离的风险,并影响了持续支护的未来状态。因此,为减轻工作量和强度,方便锚索、锚网和锚杆的施工,实现巷道掘进与临时支座的平行作业,建议在工作面上使用液压前梁支座。为了适应地质条件,应尽可能安装螺栓,以改善巷道的影响并加快掘进的速度。当巷道在空旷的顶板下操作时,会增加工作条件的风险,并且不能保证安全的操作。但是,如果巷道顶板的工作条件适当,则可以适当增加空顶板之间的距离,并且可以尽可能平衡挖掘和支撑,以利于集中施工。在顶板发生故障的情况下,可以通过将一个周期缩短一个周期来适当减小空顶之间的距离。尺寸确保巷道的稳定性。在确保正常设备运行并减少辅助工作时间的前提下,增加先进设备的使用,优化施工过程,合理组织并行操作,简化每个过程的连接步骤,提高运行效率。每个过程都严格按照质量标准进行。只有具有合格的质量,才能执行其他过程,这可以大大提高巷道的形成速度。
2提高煤矿井巷快速掘进技术应用措施
        2.1合理选择掘进设备
        在煤矿井巷掘进作业中,掘进设备承担着诸如破落、装载、转运岩煤、支护等艰巨任务,是掘进生产的基础工具和物质保障。由于不同掘进设备的性能优势各不相同,而煤矿井巷的类型又不同,比如平巷、斜井、上山、下山、硐室、井底车场及岩巷、煤巷、半煤岩巷等,因此,如何合理选择快速掘进设备是一个科学问题。在实际进行快速掘进设备选择时,首先要结合井巷环境特点综合考虑设备的破岩能力、掘进效率、可操作性、功率强度等因素; 然后再选定应用设备的型号,这样就避免了设备性能优势与井巷地质构造不协调的矛盾。
        2.2优化升级运输系统
        运输系统是保证煤矿井巷生产作业效益的重要通道,高效、稳定、安全的运输系统是保证井巷快速掘进技术得以实现的重要环节,如果运输系统迟滞、落后、不给力,且缺乏安全性,那么井巷快速掘进技术在应用中就不可能形成良好的闭环。比如在传统的井巷运输方式中,主要是以绞车、扒装机为主,如果是常规掘进作业,采用这种方式尚能维持有效运转,但如果是快速掘进作业,这种运输方式就会暴露出效率不足的缺憾。所以,为了实现对快速掘进技术的良好应用,对原有的运输系统进行优化、升级、改造必不可少。

比如改造后的胶带输送机的输送能力就增强了很多,技术先进性和自动化水平也比较高,且构造简单,稳定性强,易于维护、保养、检修、检测等,产出比和性价比都大为提高。
        2.3锚杆钻车结构的优化
        传统作业过程中采用的钻车为八臂跨骑式锚杆钻车,并且需要由人工操控钻车进行后排锚杆的支护,操作空间小,支护效率较低,因此在该快速掘进工艺流程中,采用了十臂跨骑式锚杆钻车 ,该钻车优化了结构,将除尘风道转移到了车身中部,降低了钻车宽度,增加了在巷道内运行的灵活性。优化了锚钻架的布置结构,将 6 组锚钻架布置在钻机前侧,4组锚钻架布置在钻机后侧,能够实现 10 组锚钻架的同时支护作业,实现一次支护成型,同时在机尾处设置了爬梯,能够为人员通行提供通道。该钻车的投入使用解决了传统钻车结构体积大、无法实现锚护一体的难题,有效地提升了井下支护效率和运行灵活性。
        2.4完善支护技术管理
        我国煤矿开采普遍以地下作业为主,受地质结构条件限制,符合露天开采的矿井非常少。要完成地下大规模的采煤作业,大量开掘巷道是一项必不可少的施工程序。为了保障巷道开掘安全,也是为了保证开采的煤炭能够快速运往地面,就必须要对巷道进行支护保护。完善的巷道支护技术,一方面可以保持巷道的畅通和围岩稳定; 另一方面还可以减缓和减少围岩的移动,保证巷道断面不因为外力挤压而变小,同时,还可以防止已散离或被破坏围岩的冒落。可见,要实现快速掘进技术生产作业,就必须要加强对巷道支护技术的管理,完善巷道支护技术水平,确保巷道支护技术可以满足快速掘进技术的生产作业需要。比如对锚杆支护技术的妥善管理,能够有效保证巷道支护的性能稳定和运输安全,促进巷道支护技术与快速掘进技术的合理对接,促进快速掘进生产作业目标的实现。
        2.5巷道掘进面通风系统的优化
        由于煤矿综采面上粉尘浓度大,导致能见度降低,不仅给煤矿井下巷道掘进安全和效率造成了较大的影响,而且还给井下作业人员的身体健康造成了极大的影响,因此需要对掘进面的通风作业方式进行优化,提高通风除尘的能力,优化掘进面的工作环境。在对多种通风方式进行对比后,采用了长压短抽的方式对局部通风进行优化 ,在掘进面还设置了干式降尘装置,干式降尘装置的功率可以根据掘进面的面积进行灵活选择,通风量不应小于 900m3/min。通过对优化后井下掘进面的粉尘浓度分析,优化后掘进作业过程中掘进面的粉尘质量浓度由128.6 mg/m3降低到了 60.96 mg/m3,降低了 52.6%,通过对优化前后巷道掘进速度的分析,优化后巷道的日进尺由 58 m 提高到了 66.1 m,提升了 13.9%,显著提升了煤矿井下巷道的掘进效率和安全性,目前该新的巷道快速掘进工艺已经在多个煤矿进行了应用,取得了极好的应用效果。
         2.6抓好队伍培训
        施工队伍坚持“精干高效”原则,严格落实考核录用制度,强化现场培训,采取理论和实际操作并重的方式,提高操作人员技能。对于关键核心岗位,管理人员要制定具有针对性的培养计划,鼓励作业人员掌握多工种操作技能,实现“一专多能”,按照关键岗位工种配备要求,形成合理、精干、高效的人员结构。
 结束语
        快速掘进技术在我国煤矿生产建设中发挥的作用至关重要,尤其是当前,我国煤矿正处于经济发展的低谷阶段,努力提高快速掘进技术的应用水平,努力促进快速掘进技术效能的充分发挥,对帮助矿山经济建设早日渡过困难期,找到新的经济增长点,是非常重要的。
参考文献:
[1]丁继国.岩巷高效快速掘进工艺及设备的优化[J].机械管理开发,2021,36(04):149-150+221.
[2]付俊林.岩巷快速掘进技术的研究与应用[J].能源技术与管理,2021,46(02):67+83.
[3]林家荣.巷道快速掘进工艺和装备的现状与发展趋势[J].科技经济导刊,2021,29(09):88-89.
[4]苏菲.大断面煤巷快速掘进施工工艺分析[J].科技风,2021(07):104-105.
[5]李佳杰.综合机械化掘进设备安装及掘进工艺探析[J].山西冶金,2021,44(01):165-167.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: