大断面煤矿快速掘进因素及技术优化

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  【摘要】为了缓解目前国内煤炭供应的需求,煤巷大断面快速掘进被很多煤矿企业推广,因此如何有效解决大断面煤巷掘进复杂的技术问题,实现大断面煤巷掘进机械化水平的提升,成为了很多煤矿企业目前面临的新挑战。本文就笔者在煤矿煤巷的工作经验,谈一下大断面快速掘进的各个影响因素,通过对运输连续化、巷道围岩应力场等环节的分析,得出大断面煤巷快速掘进技术的优势,希望对煤矿从业的同事有一定帮助。
  【关键词】大断面煤巷;快速掘进技术;影响因素
  1工程背景分析
  随着科技的不断发展,综掘技术体系不断健全,其实现了各类综合性大断面快速掘进技术的应用。随着经济模式的不断发展,煤矿开采工程对综掘自动化技术、掘进成巷技术提出了更高的要求。这需要实现掘、支、运等程序的协调,实现煤巷快速掘进技术体系的健全,实现整体工作效率的增强。在某些煤矿工程应用场景中,其煤矿的整体施工环境比较复杂,比如有些区域存在超大断面施工状况,存在深埋高应力的地质条件,这不利于煤巷掘进及支护工作的开展,受到这些因素的不理影响,大断面煤巷快速掘进技术难以得到有效性应用,为了解决煤矿区可持续运作的发展要求,必须进行复杂地质环境下大断面煤巷快速掘进技术的应用,解决巷道快速掘进的工作要求,实现机械化掘进环节及锚杆支护环节的协调,遵循安全性、经济性、效率性施工原则,解决巷道快速掘进施工中的普遍问题,确保大断面准备巷道快速掘进工作的可持续、高效化运作。
  2大断面回采巷道快速掘进的影响因素
  为了适应复杂性地质条件的工作要求,必须进行大断面煤巷快速掘进技术的应用,实现综合性技术集成系统的应用,针对工作中的常见问题展开分析,实现煤巷综合掘进效率的增强,进行煤层平均抗压强度的提升。该工程的媒体比较松软,其节理裂缝比较发育,在掘进过程中,容易出现冒顶片帮状况,其整体支护难度比较高,不利于掘进工作的正常性开展。 整体来看,煤层呈现出松散破碎的状况,其控顶自稳时间比较短,在掘进环节中,容易出现失稳定冒落状况,煤层直接底为灰黑炭质泥岩,其整体围岩条件比较差,不利于提升掘进的速度及安全性。
  为了实现循环时间长短的有效控制,必须进行设备配套性的优化。在传统的煤巷综掘施工中,掘进机是常见的应用设备,其对于软弱底板的适应性比较低,容易出现机底下陷的状况,这不利于满足实际综掘工作的开展,在支护锚杆钻机应用过程中,由于人工的频繁移动,其需要花费大量的辅助作业时间,整体支护效率比较低,不能实现进尺水平的有效性提升。通过对该煤矿工作状况的测算分析,在煤巷综掘过程中,支护工序时间占据了煤巷工程的绝大部分时间,为了实现煤巷综掘效率的提升,必须进行支护速度的控制,实现工程整体工作效率的增强。
  在巷道综掘施工实践中,巷道施工技术因素、 施工组织因素等是影响其综掘效率的常见因素,为了提升综合机械化掘进效率,必须进行单体锚杆钻机设备、 掘进机设备、胶带输送机设备等的综合性应用,实现其内部各个施工程序的协调,进行割煤环节、出煤环节、单体锚杆机工作环节、钻孔环节、安装环节等的协调,进行综合掘进机循环工作模块的优化,受到锚杆支护基础、掘进机割煤等条件的影响,平行作业程序难以得到有效运行,这不利于掘锚一体化工作的开展,不能实现作业循环时间的有效控制,其顶底板围岩的稳定性比较差,锚杆间排距比较小,如果不能进行循环作业方案的优化,就不能实现各个巷道掘进工序的协调。
  3大断面煤巷快速掘进技术
  整体来看,煤矿掘进工程体系具备复杂性的特点,其工作流程亦是一个复杂性、动态化的进程,为了解决实际问题,必须进行快速掘进方案的应用,进行掘进技术及支护设备的优化应用,提升煤巷掘进工作的整体效率,在工作面施工中,进行相应型号煤巷掘进机的使用,确保其良好的切割能力,能够适应复杂性围岩条件的工作要求。这需要进行优化风动式锚杆钻机设备的应用,提升掘进工作面的整体打眼效率,提升其整体支护效益,这需要引起相关锚杆钻机工作人员的重视,实现锚杆钻机设备、 掘进机设备的良好应用,进行掘进系统不同模块工作原理的分析,针对煤层的实际工作状况,进行工作方案的合理性选择,实现机械整体效率的增强,避免因为设备运转效率低而导致的一系列施工掘进问题。在支护工作环节中,通过对支护参数的优化,有利于实现巷道支护形式的优化,这需要根据不同的地质状况,进行巷道支護参数的分析,提升其掘进施工的整体效益,这需要结合各个工作面的实际工作状况,进行锚杆支护参数的优化。这需要进行锚杆锚索联合支护方法的应用,根据围岩特征进行支护密度的变更,实现锚杆间排距的增大,实现其整体支护方案的优化,提升其掘进工程的整体效益。这也需要进行树脂锚固剂胶凝时间的控制,进行锚孔装药量的控制,实现工程整体支护效益的增强。实现支护工程方案的优化,促进煤矿煤巷大断面快速掘进工作的稳定性运作。
  为了达到上述目标,还需要对辅助运输系统进行改造,提升煤巷快速掘进工作的效益,进行单位时间内支护材料运输环节的优化,在掘进模块中,进行破顶底掘进现象的控制,在工作面煤巷掘进环节中,需要做好辅助运输系统的改造性工作,进行辅助运输设备的更替,进行新型胶带输送机设备的使用,做好胶带输送机的技术改造工作。 这就需要进行掘、支、运、配置模块的优化,进行锚杆的有效性安装,进行优化锚杆钻机打孔模式的应用,实现锚杆支护各个施工工序的协调,避免锚杆出现安装不平衡的状况,进行锚杆施工时间的有效控制,优化成巷速度。通过对部分工序平行作业的开展,有利于降低辅助工序的工作时间,确保各个辅助工序的协调性,实现交接班环节、 管线延长环节、 轨道铺设环节、 通风环节等的协调,满足快速掘进工作的要求确保各个采掘工序的协调发展。
  4结束语
  煤巷大断面快速掘进技术具有很强的综合性,通过对掘进割煤环节、支护参数环节、辅助运输环节等的相互协调,有利于提升复杂地质环境下的煤巷整体施工效益。
  参考文献
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