浅析煤矿井下巷道快速掘进技术

浅析煤矿井下巷道快速掘进技术

王福亮

盘江精煤股份有限公司火烧铺矿  省市：贵州省六盘水市  邮编：553537

摘要：近年来，我国经济建设发展迅速，各行业不断进步，人们生活品质不断提高，对于不可再生资源的需求范围越来越大。改革开放以来，中国重工业技术发展迅速，人们对煤炭资源的需求量与日俱增。当前，中国开采中的煤矿数量不断增多，所以更应该注重对煤矿井下巷道快速掘进技术的优化。但是就目前而言，中国的煤矿井下巷道快速掘进技术仍然存在一些不足，不利于煤矿生产效率的提升。

关键词：煤矿井下巷道；快速掘进技术

引言

矿产资源的开发和利用，使得我国提前进入现代化发展阶段，加速我国整体经济建设的发展进程。提高掘进施工效率，对岩巷掘进施工很有必要。通过设备升级、技术革新提高凿岩、装运、支护工序的机械化程度，改善、优化施工工艺，在安全的前提下最大化平行作业，合理接续各工序，充分发挥设备优势，综合提高掘进效率。

1煤矿巷道掘进技术

煤矿巷道掘进技术具体包括巷道破坏、挖掘、装运等相关程序，在煤矿巷道挖掘工作当中具有十分重要的作用。如今，我国煤矿巷道的掘进技术主要包括交叉挖掘以及多巷挖掘等技术类型，通过使用采煤机可以在煤矿巷道内进行多重掘进。除此之外，还可对综合化的机械掘进技术进行运用。

2煤矿井下巷道快速掘进技术

2.1采煤机位姿纠偏技术

随着煤矿井下巷道开采深度的增加，巷道掘进所面临的施工环境具有未知性。在实际开采过程中，掘进机受到诸多因素的制约，设备姿态不能保持平稳，一直变化，因此，无法保证采掘的一致性。目前，掘进机已经应用了许多新型技术对其进行姿态监测及自适应调整，比如设备视觉定位、超声定位和激光定位等技术，但这些技术都存在稳定性差的问题，容易受到井下地质的干扰，无法满足掘进机定位的要求。

2.2快速掘进工作面泡沫降尘技术

1.快速掘进工作面采用掘锚一体机进行截割作业，横轴式全宽滚筒一次截割成巷，截割功率大、断面成形快、粉尘浓度高，90％以上的粉尘来源于截割环节，因此了解截割产尘机理，从源头抑制和沉降截割环节产尘是掘进工作面粉尘治理的重点；2.根据应用场景和装备工艺特点，在分析泡沫降尘机理的基础上，设计了快速掘进工作面泡沫降尘系统，泡沫箱体安装在掘锚一体机上，并随机移动，泡沫喷头安装在截割装置附近，箱体内的发泡器制备的泡沫通过管路输送至喷嘴，利用喷嘴的扩散形成矩形泡沫射流场，实现对尘源的高效控制；3.现场应用情况表明，泡沫降尘系统制备的泡沫能够较好地包裹掘锚一体机截割滚筒，覆盖煤壁以湿润煤岩，减少和抑制了粉尘产生，同时泡沫射流场又能减少粉尘向后扩散，有效降低工作面粉尘浓度，保障了掘进安全和作业人员职业健康。

2.3设备更新

某煤矿通过优化劳动组织，确保各工序衔接、转换，保证生产组织的良性推进，解决了岩巷掘进机械化水平低、效率低的问题，实现了岩巷炮掘单进水平的提升，经实际应用，达到了连续4个月进尺超150m，最高月进尺160m的炮掘岩巷单进新水平。1.钻装锚机组介绍。某煤矿和煤机厂合作研发了钻装锚机组，该机组集凿岩、钻孔与装载出渣于一体，其应用大幅度提高了煤矿岩巷掘进机械化水平和掘进速度，改善了作业环境，降低了职工劳动强度。2.施工工序。液压凿岩机打设炮眼—退机破岩—铲斗出货—液压锚杆机组支护。3.钻装锚一体机优势。①整机钻进效率高，尤其是对硬度较高的脆性岩石效果更佳；②双臂凿岩机动灵活，钻臂调节灵敏，能在巷道断面任意位置钻孔；③铲臂扒取矸石，直接进入自身的刮板运输机，并卸载到桥式皮带上，做到了连续出货；④铲斗清理矸石，可以全断面覆盖，避免了人工辅助清理两侧矸石，减少工作量。

2.4加强岩巷综掘粉尘治理

在井下巷道掘进的过程中会产生大量的粉尘，井下工作人员吸入过量的粉尘会对其心肺造成一定的损伤，甚至会出现中毒现象，严重危害工作人员的身体健康，因此，相关管理部门一定要及时采取相应的措施来治理粉尘。在实际工作中，应当在巷道内安装大量的高压供水系统，该系统主要是利用高压将水源呈喷雾式喷洒，同时所喷洒的水源在形成喷雾之前应经过过滤。另外，井下的所有工作人员都应该按照规定佩戴防尘面罩，喷雾形成的水幕之外也应当安装多级过滤装置，以防施工范围之外的人员受到粉尘的影响。在一些关键的位置和设备处，应当设置多层防尘罩，以防粉尘进入设备对设备造成损伤。

2.5采取动态监测技术

在支护过程中容易产生这样那样的问题，即使在施工之前进行了充分准备，例如工作人员对于支护情况实施了较为科学的规划分析，但是在具体应用过程中还是面临着围岩比较软等方面的问题。一旦产生上述问题，虽然通过传统方式能够及时解决，但是很难杜绝后续此种问题的产生，并不利于采矿工程高效实施。而通过现代化动态监测技术则可以更加便利地进行问题监测，在支护操作时利用对锚杆监测能够第一时间发现可能存在的问题，同时利用更加精准的方式来对其实施定位，这样就能够从根本上清除掉存在问题的锚杆，从而提升整个工程的安全性。

3掘进工作面安全问题分析

掘进工作面往往有以下几种常见的安全问题：1.巷道超时间循环掘进作业。掘进机的连续掘进会对巷道的围岩应力分布产生影响，并且依据巷道自身条件的差异，重新分布的围岩应力区也各不相同。在巷道连续掘进过程中，由于支护设备不能及时到位，未支护区域会承受更大的应力。因此，为了保证掘进生产的正常运行，围岩的状态应相对平衡，严格按照规定的进尺设定。而在实际生产过程中，操作人员失误等会给整个生产过程带来极大的威胁。因此在实际生产中要严格控制大规模的超时循环掘进作业，从而减少生产安全隐患，有效避免施工事故的发生。2.空顶作业。空顶作业在煤矿开采中属于危险系数极大的作业方式。空顶作业一般是在未完全进行有效吊顶支护的顶板下进行，工作人员需要在这种环境下进行连续循环的空顶相关作业。在该项工作中，传统的安全预警大多依靠人工完成，通过空顶作业人员向周围人员进行信息传递，起到沟通和监督的作用，进而达到安全预警的目的。因此，亟待开发一整套自动化的安全监测与预警系统。3.皮带输送机堆煤。在皮带输送机运行过程中，整套设备功率的不匹配及某些机械故障的发生都会导致皮带运输机堆煤。若不能及时处理，则可能直接导致整个皮带运输机设备周围堆积大量的煤。另外，堆积煤又大大增加了皮带机的工作荷载，导致设备超负荷运行，出现故障无法正常运转，严重的话会引发火灾等各种严重事故。4.人员违规作业。在实际生产过程中，操作人员常常由于安全意识薄弱，不能严格执行生产规定，操作随意为之，对矿井安全生产造成极大的安全隐患.

结语

综上所述，煤矿井下巷道的掘进效果对后期煤矿的实际开采起着至关重要的作用。政府和企业应当更加重视巷道快速掘进技术方面的研发以及相关资金方面的投入，对于现有技术中所存在一系列问题要及时发现并处理，在煤矿开采之前应当及时做好预案。

参考文献

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