煤礦井下掘進(jìn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用

程燕華

新光集團(tuán)淮北劉東煤礦

煤礦井下掘進(jìn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用

程燕華

新光集團(tuán)淮北劉東煤礦

煤礦是中國(guó)經(jīng)濟(jì)的一大要點(diǎn)，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有力支持。煤礦屬于不可再生資源，其開(kāi)采規(guī)模非常大，中國(guó)煤礦作業(yè)中，井下挖掘占有重要地位，煤礦資源越來(lái)越少，處于高消耗狀態(tài)，在煤礦事業(yè)中，應(yīng)該積極完善井下掘進(jìn)技術(shù)，加快煤礦發(fā)展速度，一方面降低煤礦井下掘進(jìn)技術(shù)的成本消耗，另一方面引入先進(jìn)的技術(shù)，完善井下挖掘環(huán)境，保障煤礦井下掘進(jìn)技術(shù)的利用效率，提高煤礦資源開(kāi)采效率。本文主要對(duì)煤礦井下掘進(jìn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用進(jìn)行了一定的探討。

煤礦井下；掘進(jìn)技術(shù)；推廣；應(yīng)用

引言

煤礦巷道掘進(jìn)是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程，在作業(yè)中有著很多不定性因素，而要保證生產(chǎn)作業(yè)的正常順利進(jìn)行，需要采取一定的手段使得巷道掘進(jìn)和工作面回采在空間和時(shí)間上的關(guān)系科學(xué)合理。因此在巷道采掘過(guò)程中要有科學(xué)有效的組織和管理，保證生產(chǎn)作業(yè)的質(zhì)量和安全。

1、錨桿支護(hù)技術(shù)

錨桿支護(hù)技術(shù)采用金屬物質(zhì)制造的支護(hù)桿柱，桿柱需打入煤礦地表巖土內(nèi)，提前打出支護(hù)孔洞，孔洞需要和錨桿桿柱頭部科學(xué)連接起來(lái)，具有補(bǔ)強(qiáng)、懸吊的效果，為煤礦井下挖掘操作提供水平應(yīng)力、組合拱等方法。錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用在煤礦井下作業(yè)中，核心思想是利用錨桿改善圍巖內(nèi)部應(yīng)力，進(jìn)而改善圍巖狀態(tài)，在巷道四周構(gòu)成可靠的巖石帶，保障巖石帶的穩(wěn)定性與固定性。錨桿和圍巖相互作用，能夠保證巷道的穩(wěn)定性，屬于一類(lèi)主動(dòng)式的支護(hù)方法，在井下掘進(jìn)中最為常用。錨桿支護(hù)方式很簡(jiǎn)單，表現(xiàn)出機(jī)械化的操作特征，提高了錨桿支護(hù)的效率，而且具備快速的特征。錨桿支護(hù)技術(shù)雖然提升了井下掘進(jìn)技術(shù)的穩(wěn)定性，但是也存在一定缺陷，即不能完全封閉圍巖，也無(wú)法控制巖石風(fēng)化，支護(hù)過(guò)程中，很容易誘發(fā)巖石裂縫與剝落問(wèn)題，所以在錨桿支護(hù)技術(shù)實(shí)施中，還應(yīng)該注重此類(lèi)問(wèn)題的處理，避免井下掘進(jìn)技術(shù)引起安全風(fēng)險(xiǎn)，充分發(fā)揮錨桿支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

2、聯(lián)合支護(hù)技術(shù)

聯(lián)合支護(hù)技術(shù)是在煤礦井下掘進(jìn)施工中利用兩個(gè)及以上的支護(hù)技術(shù)，共同作用在同一區(qū)域的圍巖內(nèi)，注重聯(lián)合支護(hù)技術(shù)的穩(wěn)定性。煤礦井下掘進(jìn)中，常用的支護(hù)方法有：混凝土支護(hù)、錨桿支護(hù)，如果單純采用一類(lèi)技術(shù)，就會(huì)引起諸多問(wèn)題，由此選擇聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，把常用的支護(hù)技術(shù)聯(lián)合起來(lái)，彌補(bǔ)單一技術(shù)的不足。聯(lián)合支護(hù)中，根據(jù)煤礦井下掘進(jìn)作業(yè)狀態(tài)，規(guī)劃出可用的組合技術(shù)方法，結(jié)合煤礦井下掘進(jìn)案例，例舉幾種聯(lián)合支護(hù)技術(shù)：

a)錨網(wǎng)支護(hù)，錨桿與金屬網(wǎng)聯(lián)合，鐵絲制作網(wǎng)片，通過(guò)托板，放置在錨桿的端頭位置，避免小塊巖石松動(dòng)，解決了上文描述的錨桿支護(hù)缺陷，在煤礦井下圍巖穩(wěn)定性差的環(huán)境中，此類(lèi)技術(shù)最常用；b)錨噴支護(hù)是錨桿與混凝土支護(hù)的結(jié)合，具有安全可靠的優(yōu)勢(shì)，一般情況下，煤礦井下掘進(jìn)技術(shù)的環(huán)境缺乏安全性、容易發(fā)生坍塌時(shí)，錨噴支護(hù)應(yīng)用較多；c)錨噴網(wǎng)支護(hù)，其聯(lián)合性的特征最為明顯，是指錨桿、混凝土與金屬網(wǎng)共同應(yīng)用。金屬網(wǎng)可以提升混凝土支護(hù)的整體特征，促使混凝土應(yīng)力能夠均勻分配到井下圍巖的土層內(nèi)，以免出現(xiàn)開(kāi)裂的情況，增強(qiáng)井下掘進(jìn)巖層的抗壓與抗拉性能。聯(lián)合支護(hù)技術(shù)根據(jù)煤礦井下掘進(jìn)需求，設(shè)計(jì)噴層技術(shù)，將金屬網(wǎng)覆蓋到巖層上，提升煤礦井下掘進(jìn)的安全性，杜絕發(fā)生技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

3、煤巷綜合掘進(jìn)技術(shù)

煤巷綜合掘進(jìn)技術(shù)是指在煤礦井下環(huán)境中，安排掘進(jìn)工作時(shí)，應(yīng)用綜合化的機(jī)械設(shè)備完成井下掘進(jìn)技術(shù)。煤巷綜合掘進(jìn)技術(shù)的機(jī)械設(shè)備包括錨桿鉆機(jī)、懸臂式掘進(jìn)機(jī)等。結(jié)合煤巷綜合掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，此類(lèi)技術(shù)在煤礦作業(yè)中的特征有：

a)煤礦作業(yè)單位在安排井下掘進(jìn)技術(shù)時(shí)，需嚴(yán)格按照規(guī)定參數(shù)和規(guī)格進(jìn)行，特別是必須掌握機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)煤礦井下作業(yè)需求，安排緊湊的掘進(jìn)方案，確保掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備合理運(yùn)用，完善煤巷作業(yè)掘進(jìn)工作；b)掘進(jìn)機(jī)工作期間，要達(dá)到穩(wěn)定性的要求，適當(dāng)降低掘進(jìn)機(jī)的工作重心，壓低機(jī)身，避免周?chē)h(huán)境對(duì)掘進(jìn)效果造成影響，機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)確操作能夠?qū)崿F(xiàn)掘進(jìn)的穩(wěn)定性，還要安裝自動(dòng)檢測(cè)的設(shè)備，完善掘進(jìn)技術(shù)。

4、大斷面煤巷掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)技術(shù)

利用大斷面掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行井下掘進(jìn)，在現(xiàn)代煤礦采掘工作中較為廣泛，它集中了采煤、落煤、運(yùn)輸?shù)裙δ埽疫€能保證截割寬度的標(biāo)準(zhǔn)性。我國(guó)現(xiàn)在采用的方式主要是單機(jī)引入與配套設(shè)備引入，這兩種方式具有良好的適應(yīng)性與效率性，一些大中型煤礦企業(yè)較為中意。依照掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)時(shí)使用的運(yùn)輸方法進(jìn)行分類(lèi)，可分為：①間斷運(yùn)輸。需要配備的設(shè)備是連續(xù)采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和破碎機(jī)等，它的運(yùn)輸特點(diǎn)在于要靈活運(yùn)用相關(guān)的設(shè)備將這一段的運(yùn)輸終點(diǎn)轉(zhuǎn)移到下一段，成為運(yùn)輸起點(diǎn)；②連續(xù)運(yùn)輸。顧名思義，該方式就是可以連續(xù)運(yùn)輸煤炭，具有較好的完整性與連續(xù)性，可以在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、自動(dòng)化運(yùn)輸。

我國(guó)目前采用的大都是連續(xù)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行煤礦掘進(jìn)，此方式的工作原理為：在大斷面煤巷掘進(jìn)時(shí)，可以讓連續(xù)采煤機(jī)和錨桿鉆車(chē)實(shí)現(xiàn)交叉換位，而且在掘進(jìn)循環(huán)時(shí)，還能讓連續(xù)采煤機(jī)在運(yùn)輸?shù)南锏乐胁粩嗑蜻M(jìn)，讓錨桿鉆車(chē)在同一時(shí)間進(jìn)行錨桿支護(hù)。當(dāng)連續(xù)采煤機(jī)已經(jīng)完成了自身的掘進(jìn)任務(wù)時(shí)，可以自動(dòng)同錨桿鉆車(chē)進(jìn)行位置交換，之后完成接下來(lái)的循環(huán)作業(yè)。此掘進(jìn)方式可以保證掘進(jìn)的高效性與快速性，滿(mǎn)足相關(guān)的要求，而且還能切實(shí)保證井下掘進(jìn)的質(zhì)量，相對(duì)懸臂式掘進(jìn)來(lái)說(shuō)具有更大的優(yōu)勢(shì)。但是，大斷面連續(xù)掘進(jìn)也有相應(yīng)的缺點(diǎn)，那就是它無(wú)法進(jìn)行單巷掘進(jìn)，而且它對(duì)于煤巷掘進(jìn)來(lái)說(shuō)會(huì)受到空間條件的限制。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，目前世界的能源一直在不斷的消耗中，為了后代子孫的生存和發(fā)展，提倡可持續(xù)發(fā)展。煤作為不可再生能源，在我國(guó)的發(fā)展建設(shè)中起到非常重要的作用，對(duì)采煤各個(gè)環(huán)節(jié)中的技術(shù)和工藝進(jìn)行完善，可以實(shí)現(xiàn)采煤作業(yè)的安全生產(chǎn)，可以將煤的開(kāi)采做到最徹底，節(jié)約每一點(diǎn)能源。

[1]程語(yǔ)錄.煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)技術(shù)探析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2016，(12)：1-2+9.

[2]陳新洋.煤礦掘進(jìn)過(guò)斷層技術(shù)中的問(wèn)題及解決途徑[J].化工管理，2016，(07)：172.

[3]劉子平，李常厚，趙克剛.加強(qiáng)掘進(jìn)管理技術(shù)，提升煤礦的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 [J].科技與企業(yè)，2016，(04)：76.