如何提高煤矿井巷掘进效率及质量

如何提高煤矿井巷掘进效率及质量

凡奋元

陕煤集团神南产业发展有限公司 陕西省榆林市 719000

摘要：新时期煤矿开采水平不断提高，随着煤炭能源需求的日益增涨，如何提高煤矿井巷掘进效率及质量，成为每个煤矿企业亟待思考的问题。文章通过对煤矿井巷掘进影响因素进行分析，探讨具体的提升策略。

关键词：煤矿掘进；井巷掘进；掘进效率；掘进质量

引言

当下外国煤炭固有资源的开采难度不断增加，为更好的应对以上问题，煤矿产业就应加大煤炭资源开采各个流程及设备操作方法的监管，进而使煤炭开采作业能持续、有序推进。在先进技术的支撑下，外国煤矿生产及开采技术均朝着机械化、智能化方向发展，而关于井巷快速掘进技术工艺的完善、创新脚步始终没有停歇。

1煤矿井巷掘进工艺及影响因素

1.1工作环境对掘进效率的影响

煤矿的井下工作包括采煤和掘进两部分,掘进是一个劳动强度大、工作情况复杂的生产环节,既受到机械设备的运行状态影响,又很大程度上受到地质构造的制约。地质构造作为一种无法消除、难以避免的因素,对于掘进工作产生深刻的影响。不太理想的地质环境会使得故障率和安全事故的发生概率提高,为了保证生产安全和提高生产效率,不得不做额外的设计和规划。增加了工程的复杂程度,也引入了新的安全风险。

1.2掘进技术不足

近年来，国产装备制造商虽然对连采装套进行国产化，并取得了较好的市场反馈，但同国外先进水平相比，除了在设备性能、稳定性需提升外，装备系列化和多样化来满足不同要求的市场已迫在眉睫，如在非煤矿山使用的加强型连续采煤机，相比长壁综采，其有着完善的矿压理论作支撑，如视作“板”模型的“O-X”破断规律、破断后岩块符合“S-R”滑落失稳平衡条件，并据形成支架与围岩的相互作用机理相关理论，并最终实现对顶板的控制；而短壁开采不同于长壁综采，工作面形状各异，并留设采硐间煤柱、支巷煤柱和隔离保护煤柱，实现不了架后顶板的随采随冒，工作面各类煤柱同直接顶、老顶的相互作用机理是否也会形成类似的断裂规律，尤其是老顶的断裂形态与裂隙场发育、扩展机理，是短壁工作面的顶板控制和规律把握的基础和前提，其深入研究对于使用短壁开采顶板灾害预警与控制具有重要的意义。

1.3掘进设备水平对掘进工艺的影响

随着现代化技术的不断进步，巷道开采的技术水平也得到进一步完善，当前我们国家的开采设施已经有了多种类型，并且各项功能都很强大，安全性也很高，从而有效地提高了开采作业的效率。当然还要持续提高开采作业的技术水平，不断改进开采设施，确保进一步提升煤矿的开采作业效率。煤矿企业应该从实际工作情况出发，不断创新，全面进步从而保持生产能力的先进性，促进煤矿巷道开采工作的全面发展。

2提高煤矿井巷掘进效率及质量的有效措施

2.1做好准备工作

做好地质勘查,包括地质水文、岩石结构、煤层分布、瓦斯和地下水等的勘察,结合掌握的地质结构资料,对当地的施工环境进行充分的论证和分析,为正式的生产提供参考。有了详实细致的地质勘查数据,不难确定掘进工作的重点和难点,对于正式开采中快捷高效地处理突发问题起到铺垫作用。预测掘进过程中可能出现的不良状况、拿出有效的应对方案,为高效的掘进工作做好基础的规划工作。掘进循环进度和循环次数是紧密关联、相互制约的,循环期内的工作量和所需的时间也就确定了,确定掘进协调交叉作业的工序非常必要。合理的循环作业方式、进度和时间是提升掘进效率和质量的坚实基础。安全和质量为根本、效率优先、兼顾工作环境和职工任务的作业方法也是在不断的调整中得到完善和进步的。

2.2采用超前支护快速掘进技术

超前支护的快速掘进技术大多应用于需要临时进行支护的井巷中,而不能用于大断面的井巷中,并且使用这种掘进技术大概每月可以掘进600m,同时掘进的过程中,掘进机必须沿着井巷的中轴线进行掘进,这样可以保证,超前支架能够起到更好的支护作用。在掘进的过程,需要运锚机设置锚杆,这样可以在一个掘进工程循环完成后,继续向前方进行掘进,从而提高掘进的速度,并且也能够保证井巷的顶部一直处于被支护的状态。在使用这种超前支护快速掘进方法时,需要保证掘进井巷的宽度为5m左右,高度为4m左右,并且临时支护距离顶部的距离应该小于0.5m,每一个掘进行程大概为30m左右,以及总掘进长度为40m。

2.3连续开采技术的应用

第一，房式回采振动连续采矿工艺。该工艺遵循的是部分采矿原则，即将矿采场所划分为若干个采矿区域，其间并不会设置任何柱间支撑，其运送主要依靠分解振动运输车。在这种工艺下，从采矿到运矿的一系列工序都会在保留独立性的基础上实现有效联系，最终在施工上完成连续性衔接。第二，无间柱连续分层充填采矿工艺。该工艺不像上述方式会划分采矿区域，而是将整个采矿区域看作一个回采单元，此时采矿人员应当采用跳跃式的采切作业模式。第三，深井连续推进采矿工艺。该工艺与第二种工艺不同，采用的是连续开采模式。这种工艺的推进方式已经被设定好，存在一条固定路线，可以避免矿山资源被遗漏、浪费或损毁。与此同时，人们应当在施工区域内主动安装支护设备，保障落矿和充填等工作的安全。

2.4提高掘进设备水平

制定相应的工作制度，全面分析施工状况以确定科学合理的工程进度、施工时间与施工手段。同时根据现有的设施、技术、项目与地质情况、作业面情况等，综合评估生产效果。建立健全工作制度，将安全生产放在首要位置，以此为前提不断提升生产效率。在确保安全的情况下科学调节施工进程，要同时保证施工进程与工作效果。在进行煤矿作业的时候，及时对相关设施进行检查和维修对于安全生产来说非常重要，这就需要建立健全相关的管理制度，并根据实际工作情况进行考核。针对煤矿的开采设施进行各项维护工作的时候一定要细化到每个零部件。进一步健全管理制度。

2.5开采技术综合化、高效化

受能源需求的不断增加，煤炭的需求量也在不断提高，化石燃料中煤炭占了大半江山，同时在受到后续开采煤层的地质赋存条件更为复杂，开采的范围和深度在不断扩展，剥离比在不断提高，单一开采工艺方式往往不能与之相适应，开采成本高，效率低，需求以及各项因素的影响促使露天煤矿的开采效率不断提升，开采高度集约化和开采工艺综合化越来越成为开采的主流方向。近年来，多种开采工艺应用同一露天煤矿已成为特大型和大型露天煤矿开采的一种新的工艺技术组织模式。

2.6完善顶板管理

在巷道掘进过程中，顶板管理的关键措施是对顶板进行加强支护，控制顶板的变形。在加强支护时，应该选择一些主动支护方式，通常采用液压支柱。主动支护能有效地控制巷道顶板的变形，但是可能会破坏顶板，这就需要确定合适的主动支护力。顶板的完整性和稳定性是影响巷道掘进施工的首要因素，这就要求掘进时严格控制巷道的空顶距。为了保证巷道顶板的完整性，需要使用一些先进的施工设备来减弱对顶板的冲击。总的来说，要想从根本上使巷道趋于稳定，就要对巷道进行永久支护。只有准确无误地实施顶板支护，才能保障安全事故不再发生，保证巷道施工的顺利进行。

结语

综上所述，煤炭资源在我国丰富的矿藏资源中占有重要的地位，对我国的经济发展和社会发展的重要作用不言而喻。提高煤矿的井巷掘进效率是促进煤矿企业提高生产效率、促进煤矿行业健康发展的重要途径，也是社会发展的必然要求。而提升煤矿井巷掘进效率和质量是一个长期的任务，还需要做好设备、技术等多方面的管理工作。

参考文献

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