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[摘 要]在我国的工业生产中,煤炭是一种基础能永远,随着我国社会经济的快速发展,各个生产建设单位使用的煤炭量也在快速增加。我国煤炭开采大部分还是以地下开采为主,这对我国煤矿巷道的管理也就有更高的要求。现阶段,对我国煤炭资源的开采,其最主要的就是对资源的经济效益进行生产。完成煤炭开采量要求的重要条件之一就是保证煤矿巷道掘进的快速和高效以及煤矿生产的安全和可靠,这也是保证开采优质煤炭的重要条件之一。
[关键词]掘进技术;矿山巷道;快速掘进
中图分类号:TD263 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)37-0061-01
一、我国煤矿巷道掘进技术和装备的发展现状。
我国煤巷高效掘进方式主要有三种:第一种是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线,也称为煤巷综合机械化掘进,在我国国有重点煤矿得到了广泛应用,主要掘进机械为悬臂式掘进机,它适应范围广;第二种是连续采煤机与锚杆钻车配套作业线,在我国神东、万利等矿区及鄂尔多斯地区进行了推广应用,主要掘进机械为连续采煤机,它需要多巷掘进,交叉换位施工;第三种是掘锚机组掘锚一体化掘进,仅在一些矿区进行了使用,目前处于试验阶段。
二、我国煤矿巷道主要掘进技术有以下三种:
(1)煤巷综合机械化掘进。该方式也可称之为悬臂式掘进机和单机锚杆钻机的配套作业线,在我国煤矿开采中广泛应用,以悬臂式掘进机为主要的掘进机械。目前,我国研制的煤巷掘进机的生产能力较大,工作的稳定性较好。以液压马达来驱动转载机构,减少了设备的维护量。同时,在电气系统方面,采用了 PLC 控制的方法,具有故障诊断功能和工况检测功能,可靠性较高。
(2)大断面煤矿巷道连续采煤機高效掘进技术?。连续采煤机作为一种高效的综合机械化掘进开采设备,能够同时实现大断面落煤、运送作业,适用于井下矩形断面的短壁和双巷或多巷开采,是一种有效提高煤炭开采能力的先进设备。国内该种机型经历了从最开始引进单机,到最后引进成套连续的采煤机。
(3)掘锚设备一体化掘进技术和装备。长期以来,开发掘锚联合装备,实现“掘锚一体化”作业,是煤炭行业公认的增加锚杆支护和煤矿巷道掘进速度的重要手段。通过长期的学习和研究以及借鉴国外先进技术和经验,在这方面我国也得到了长足的发展。目前,掘锚机组设备主要有两类:一类是以连续采煤机为形式的掘锚机组;另一类是悬臂式掘进机机载锚杆机形式的掘锚机。掘锚机的原理是将巷道掘进与巷道支护有效地结合起来,以便实现同一台机组设备来完成巷道掘进与巷道支护工作,从而大大提高巷道掘进和巷道支护设备换位作业的效率。掘锚一体化装备机组是国内自主创新项目,是当前国际一流的煤矿巷道掘进开采科研成果。它与以往矿井巷道掘进开采过程中扒装、运输、锚网支护、截割等传统的作业手段不同,而是采取截割落煤和锚网支护同时作业的新方法,优化了开采流程,提高了开采效率,具有速度快、自动化程度高、工效高、人工强度低和可靠性高等优点,在大断面煤矿巷道的掘进开采中特别实用。
三、煤矿岩巷快速掘进方法的应用
(1)大力应用超前地质探测技术。煤矿企业应该大力应用超前地质探测技术,通过探测前编制井下超前钻探设计图,制定防突出、防突水、防误揭煤、防误透老空、老巷专项措施,探测施工过严格按照设计施工,对钻探等资料进行认真的分析和总结等多项措施,加强对各矿超前探测工作的管理,同时要坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,防止出现误揭煤、误透老空老巷、顶(底)板突水等事故发生,从而加快为煤矿岩巷快速掘进奠定良好的基础。
(2)不断改进掘进设备。煤矿企业所用的掘进机是煤矿巷道掘进中的最重要的设备。因此,要提高煤矿岩巷快速掘进速度与效率,必须选择适合工作环境条件的掘进机,并且要根据实际不断进行改造与创新,保持其长期稳定的连续,同时在选择液压与电气元件时严把质量关,在掘进机的齿轮传动装置和机械连接装置上,一般不要使用串联系统,为了简化操作与维修,可以大力应用嵌装式的结构代替螺栓组式的结构以及模块组装的方式来提高设备稳定运行。
(3)逐步优化施工方法与施工工艺。大量实践表明,煤矿企业如果在巷道掘进速度上迈向一个新台阶,仅靠较为完善的“常规”的施工工艺是行不通的,必须根据矿区的实际状况大力创新,逐步优化施工方法与施工工艺,譬如中深孔爆破,深孔爆破等相关技术的创新,大力推行岩巷“喷、锚、喷”施工工艺等措施优化施工工艺,同时,尽量保持施工工艺上的连续性以及各工序之间的平行作业。
(4)施工组织管理要具有科学性。科学的对煤矿巷道掘进的施工组织管理是巷道施工达到高效、快速,优质和安全的基础,是有效的加快巷道的掘进速度的前提,施工组织管理包括采取合理的施工机械与施工工艺外、正确地选择使用科学的施工组织管理与优秀的施工管理方法等方面。施工组织管理具备科学性主要表现在平行交叉作业规章上,通常,机械化开采与综掘化水平程度越高,就越能表现出其在综采工作面上实行平行交叉作业制度的优越性。
结束语:总之,煤矿巷道掘进生产是一项系统工程,影响其掘进速度的各方面的因素很多,要想提高巷道的掘进速度,煤矿企业应该大力应用超前地质探测技术、不断改进掘进设备、逐步优化施工方法与施工工艺、科学的对煤矿巷道掘进的施工组织管理,同时调动职工的工作热情,加强职工的专业培训才能达到安全高效掘进的目的。
[关键词]掘进技术;矿山巷道;快速掘进
中图分类号:TD263 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)37-0061-01
一、我国煤矿巷道掘进技术和装备的发展现状。
我国煤巷高效掘进方式主要有三种:第一种是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线,也称为煤巷综合机械化掘进,在我国国有重点煤矿得到了广泛应用,主要掘进机械为悬臂式掘进机,它适应范围广;第二种是连续采煤机与锚杆钻车配套作业线,在我国神东、万利等矿区及鄂尔多斯地区进行了推广应用,主要掘进机械为连续采煤机,它需要多巷掘进,交叉换位施工;第三种是掘锚机组掘锚一体化掘进,仅在一些矿区进行了使用,目前处于试验阶段。
二、我国煤矿巷道主要掘进技术有以下三种:
(1)煤巷综合机械化掘进。该方式也可称之为悬臂式掘进机和单机锚杆钻机的配套作业线,在我国煤矿开采中广泛应用,以悬臂式掘进机为主要的掘进机械。目前,我国研制的煤巷掘进机的生产能力较大,工作的稳定性较好。以液压马达来驱动转载机构,减少了设备的维护量。同时,在电气系统方面,采用了 PLC 控制的方法,具有故障诊断功能和工况检测功能,可靠性较高。
(2)大断面煤矿巷道连续采煤機高效掘进技术?。连续采煤机作为一种高效的综合机械化掘进开采设备,能够同时实现大断面落煤、运送作业,适用于井下矩形断面的短壁和双巷或多巷开采,是一种有效提高煤炭开采能力的先进设备。国内该种机型经历了从最开始引进单机,到最后引进成套连续的采煤机。
(3)掘锚设备一体化掘进技术和装备。长期以来,开发掘锚联合装备,实现“掘锚一体化”作业,是煤炭行业公认的增加锚杆支护和煤矿巷道掘进速度的重要手段。通过长期的学习和研究以及借鉴国外先进技术和经验,在这方面我国也得到了长足的发展。目前,掘锚机组设备主要有两类:一类是以连续采煤机为形式的掘锚机组;另一类是悬臂式掘进机机载锚杆机形式的掘锚机。掘锚机的原理是将巷道掘进与巷道支护有效地结合起来,以便实现同一台机组设备来完成巷道掘进与巷道支护工作,从而大大提高巷道掘进和巷道支护设备换位作业的效率。掘锚一体化装备机组是国内自主创新项目,是当前国际一流的煤矿巷道掘进开采科研成果。它与以往矿井巷道掘进开采过程中扒装、运输、锚网支护、截割等传统的作业手段不同,而是采取截割落煤和锚网支护同时作业的新方法,优化了开采流程,提高了开采效率,具有速度快、自动化程度高、工效高、人工强度低和可靠性高等优点,在大断面煤矿巷道的掘进开采中特别实用。
三、煤矿岩巷快速掘进方法的应用
(1)大力应用超前地质探测技术。煤矿企业应该大力应用超前地质探测技术,通过探测前编制井下超前钻探设计图,制定防突出、防突水、防误揭煤、防误透老空、老巷专项措施,探测施工过严格按照设计施工,对钻探等资料进行认真的分析和总结等多项措施,加强对各矿超前探测工作的管理,同时要坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,防止出现误揭煤、误透老空老巷、顶(底)板突水等事故发生,从而加快为煤矿岩巷快速掘进奠定良好的基础。
(2)不断改进掘进设备。煤矿企业所用的掘进机是煤矿巷道掘进中的最重要的设备。因此,要提高煤矿岩巷快速掘进速度与效率,必须选择适合工作环境条件的掘进机,并且要根据实际不断进行改造与创新,保持其长期稳定的连续,同时在选择液压与电气元件时严把质量关,在掘进机的齿轮传动装置和机械连接装置上,一般不要使用串联系统,为了简化操作与维修,可以大力应用嵌装式的结构代替螺栓组式的结构以及模块组装的方式来提高设备稳定运行。
(3)逐步优化施工方法与施工工艺。大量实践表明,煤矿企业如果在巷道掘进速度上迈向一个新台阶,仅靠较为完善的“常规”的施工工艺是行不通的,必须根据矿区的实际状况大力创新,逐步优化施工方法与施工工艺,譬如中深孔爆破,深孔爆破等相关技术的创新,大力推行岩巷“喷、锚、喷”施工工艺等措施优化施工工艺,同时,尽量保持施工工艺上的连续性以及各工序之间的平行作业。
(4)施工组织管理要具有科学性。科学的对煤矿巷道掘进的施工组织管理是巷道施工达到高效、快速,优质和安全的基础,是有效的加快巷道的掘进速度的前提,施工组织管理包括采取合理的施工机械与施工工艺外、正确地选择使用科学的施工组织管理与优秀的施工管理方法等方面。施工组织管理具备科学性主要表现在平行交叉作业规章上,通常,机械化开采与综掘化水平程度越高,就越能表现出其在综采工作面上实行平行交叉作业制度的优越性。
结束语:总之,煤矿巷道掘进生产是一项系统工程,影响其掘进速度的各方面的因素很多,要想提高巷道的掘进速度,煤矿企业应该大力应用超前地质探测技术、不断改进掘进设备、逐步优化施工方法与施工工艺、科学的对煤矿巷道掘进的施工组织管理,同时调动职工的工作热情,加强职工的专业培训才能达到安全高效掘进的目的。