煤礦巖巷掘進(jìn)裝備及掘進(jìn)工藝發(fā)展方向

張法兵

摘 要：在實(shí)際的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在煤炭生產(chǎn)中，掘進(jìn)裝備有著長足的發(fā)展，但是相關(guān)的配套支護(hù)工藝，卻并未得到有效的提升，根據(jù)相關(guān)人員的反映，在一些硬巖中進(jìn)行掘進(jìn)的時(shí)候，巷道頂板的支護(hù)時(shí)間，在巷道掘進(jìn)的總時(shí)間中，占到了60%以上，這也就導(dǎo)致掘進(jìn)和支護(hù)間的矛盾越來越明顯，支護(hù)工作已然成為了巷道快速掘進(jìn)技術(shù)中的關(guān)鍵性問題，所以，在研究過程中，相關(guān)人員對于這方面的內(nèi)容，要給予高度的重視?；诖?，本文對煤礦巖巷掘進(jìn)裝備及掘進(jìn)工藝發(fā)展方向進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦；巖巷；裝備與工藝；發(fā)展趨勢

引言

煤炭產(chǎn)業(yè)作為我國的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)之一，是我國經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，其運(yùn)行穩(wěn)定關(guān)系到我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)大局和國家安定大局。當(dāng)前，我國煤礦開采主要是井下作業(yè)的方式，換言之，巷道掘進(jìn)作業(yè)對于我國煤礦開采至關(guān)重要。近年來，在煤機(jī)制造方面我國政府出臺了系列的政策，在這些政策的支持之下，我國煤機(jī)科技創(chuàng)新取得了矚目的成就，且技術(shù)產(chǎn)業(yè)化程度高，轉(zhuǎn)化速度快，產(chǎn)學(xué)研一體化的良好結(jié)構(gòu)逐步成型并日漸成熟。

1影響巖巷掘進(jìn)度的因素

1.1巖巷掘進(jìn)爆破參數(shù)

在煤礦的巖體爆破施工過程中，爆破參數(shù)直接會影響到施工后期的質(zhì)量和效果。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，分析影響爆破效果的一些重要參數(shù)：炮孔直徑參數(shù)對爆破效果的額影響。炮孔直徑的大小直接會影響到巖體表面的炮孔數(shù)量和炮孔的排布方式，同時(shí)會影響到爆破物炮藥的使用量和均勻分配情況。如果炮孔的直徑過大，將會增加炮藥的使用量，間接地會影響到后期巖體的穩(wěn)定性用以及開采速度，對掘進(jìn)工作影響較大。炮泥配比參數(shù)對爆破質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。在向鉆孔放置炮藥之后，要將鉆孔封死，但是如果封孔操作不當(dāng)不僅會影響到爆破質(zhì)量，同時(shí)還會對施工人員的人身安全造成巨大的威脅，因此在封孔時(shí)要調(diào)整好炮泥的比例。避免出現(xiàn)封孔不嚴(yán)的情況。炮泥堵塞長度對爆破造成的影響。鉆眼的長度在一定程度上會影響到炮泥的堵塞長度。如果鉆眼長度較長，為了維持正常的炮藥量可以先往鉆孔內(nèi)多加入炮泥。通過這樣的方式來控制好炮藥的用量。但是如果鉆眼的長度較短，將會直接影響到后期填塞封孔的質(zhì)量。然而炮泥用量會影響到施工安全性以及爆破質(zhì)量。因此，炮泥填塞長度是影響爆破效果的一個(gè)重要參數(shù)。

1.2掘進(jìn)裝置

掘進(jìn)裝置的發(fā)展與更新雖然一直在持續(xù)，但是其機(jī)械化水平以及整體性能還是相對比較低，特別是對于掘進(jìn)裝置的核心器件掌握，與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國還需要有很長的路要走。很多煤礦企業(yè)在輸送上看似科學(xué)技術(shù)水平也很高，但是在穿眼以及注漿的過程中還是有眾多企業(yè)依然存在人工操作，沒有實(shí)現(xiàn)全面機(jī)械化，使得巖巷的掘進(jìn)速度會受到比較嚴(yán)重的影響。

1.3環(huán)境狀況

由于整個(gè)施工過程都處于井下環(huán)境，因此施工人員對巷道頂板裝置進(jìn)行安設(shè)的工作環(huán)境也處于煤礦井下。也就是說，煤礦井下巷道的環(huán)境狀況與頂板支護(hù)的工作效果和穩(wěn)定性有著非常緊密的聯(lián)系。如果井下巷道環(huán)境條件較好，能夠達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，那么工作人員在進(jìn)行具體支護(hù)工作的過程中，就可以結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)?shù)販p少井下巷道內(nèi)部所使用的支架數(shù)量，這樣不僅能夠?yàn)槊旱V企業(yè)節(jié)省大量的資金成本，還能夠在很大程度上擴(kuò)大煤礦井下巷道的空間，那么整個(gè)煤礦工程中采煤工作的質(zhì)量、效率以及采煤量就能夠得到有效的提高。

2強(qiáng)化煤礦巖巷掘進(jìn)裝備及掘進(jìn)工藝策略

2.1輸送系統(tǒng)的完善技術(shù)

在以往的巖巷掘進(jìn)技術(shù)中，絞車、電瓶車以及耙裝機(jī)是常見的輸送方式。這種輸送的手段不僅無法最大程度提升輸送的效率，還會在輸送中存在眾多安全問題，會對掘進(jìn)的速度產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。因此，需要進(jìn)一步優(yōu)化輸送的方式，這是提升巖巷掘進(jìn)技術(shù)的重要手段。利用膠帶輸送機(jī)就可以有效解決上述問題，其優(yōu)勢主要有：其由于自動化集中控制手段使得維護(hù)和操作起來比較方便，輸送成本也得到了降低、并且提升了巖巷掘進(jìn)管理的安全性以及減少了人工勞動的強(qiáng)度，同時(shí)這種輸送方式還具有緊湊的結(jié)構(gòu)，使得耗能會相對比較少。

2.2掘進(jìn)爆破中安全管理

巷道掘進(jìn)中應(yīng)用最多的技術(shù)是爆破技術(shù)，應(yīng)用在圍巖硬度高的部分，可很好地保證著爆破效果。而想要保證光面爆破結(jié)果，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇低密度和低爆速度的優(yōu)質(zhì)炸藥，同時(shí)爆炸威力和傳爆性能也要沒能保證。另外，提高爆破技術(shù)人員的技術(shù)水平，強(qiáng)化相關(guān)培訓(xùn)，重視規(guī)章制度教育工作，強(qiáng)化爆破相關(guān)人員的安全意識，構(gòu)建出安全管理的模式，形成安全責(zé)任管理體系，從而全面提升煤礦掘進(jìn)工作中的安全性。

2.3優(yōu)化井下巷道支架的結(jié)構(gòu)性能和強(qiáng)度

施工人員在應(yīng)用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)工作的過程中需要注意的是，施工剛開始，進(jìn)行第一次掘進(jìn)工作時(shí)，巷道的位置非常容易發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)甚至有可能發(fā)生變形，影響掘進(jìn)工作的正常進(jìn)行。針對這個(gè)問題，施工人員在對頂板支護(hù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇和構(gòu)造時(shí)，應(yīng)該對比多種方案，選擇最優(yōu)的方案。一般情況下，應(yīng)用剛性和柔性都適中的支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上避免巷道在掘進(jìn)過程中位置發(fā)生變化或者出現(xiàn)變形的問題。同時(shí)，選擇最優(yōu)的支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造方案還可以使巷道的空間在施工過程中盡可能地保持完整，在最大程度上避免出現(xiàn)由于施工過程存在問題需要進(jìn)行大規(guī)模、大面積返修的情況。除此之外，煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)的施工過程中需要用到的支架的強(qiáng)度也是影響施工質(zhì)量和效率的因素之一。對支架的強(qiáng)度和相關(guān)的性能進(jìn)行優(yōu)化，能夠?yàn)槭┕み^程中圍巖的變形提供一個(gè)合理的空間，同時(shí)還能夠?yàn)檎麄€(gè)煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)技術(shù)的實(shí)施提供一定的保障。施工人員還要結(jié)合圍巖的實(shí)際情況對圍巖承受的壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)尼尫?，這樣就能在一定程度上提高煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)技術(shù)在施工過程中的應(yīng)用質(zhì)量和效率。

2.4加強(qiáng)新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，煤礦工程的施工正在逐步實(shí)現(xiàn)自動化和機(jī)械化，將新技術(shù)和新工藝應(yīng)用在施工過程中，不僅能夠提高整個(gè)工程的施工質(zhì)量和效率，還能夠?yàn)槭┕と藛T的生命財(cái)產(chǎn)安全提供一定的保障。因此，施工人員在進(jìn)行煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)工作的過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用。比如：如果井下巷道需要掘進(jìn)的位置存在體積較大的斷面層，那么在掘進(jìn)工作中應(yīng)用最新的連續(xù)掘進(jìn)技術(shù)，就可以在很大程度上降低頂板支護(hù)鋪設(shè)和巷道掘進(jìn)工作的難度。

2.5上山和下山掘進(jìn)安全管理

上山作業(yè)的掘進(jìn)工作中，安全管理非常重要，因?yàn)橥咚贡旧砻芏确浅］p，其會向上集中，所以一定要確保掘進(jìn)工作時(shí)有良好的通風(fēng)，避免瓦斯聚集而爆炸的問題。下山作業(yè)掘進(jìn)之前，按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定躲避硐室以及阻車器，不能出現(xiàn)人和車同行的情況。下山作業(yè)時(shí)，可能出現(xiàn)的不良情況為二氧化碳聚集，因此必須提升監(jiān)測的效用，避免二氧化碳超標(biāo)。

結(jié)束語

總之，針對巷道快速掘進(jìn)工藝和裝備的應(yīng)用情況，相關(guān)人員應(yīng)該展開切實(shí)的研究與分析，根據(jù)一些主要問題，提出相對應(yīng)的改正措施，提升工藝技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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