基于煤矿采矿掘进工作存在的问题分析

基于煤矿采矿掘进工作存在的问题分析

高久阳

身份证号码211402197412272915

摘要：近年来，我们国家现代化建设的脚步不断加快,我国煤矿行业发展势头迅猛。在我国煤矿行业不断发展的过程中，煤矿采矿技术也获得了进一步的发展与提升，掘进工作也获得了不断的改进。巷道掘进是煤矿井下综采作业的重要环节，在掘进过程中需要进行截割作业、支护作业、钻锚作业、运输作业等，在掘进工作面上存在着多工序协同作业、并行作业的现象，由于缺乏统一的安排和精确的作业标准指导，导致在实际工作过程中各工序衔接相对紊乱，并行作业工序不足，严重影响了煤矿井下正常的巷道掘进效率和安全性。

关键词：煤矿采矿；掘进工作；问题

引言

在煤矿开采活动中，采矿工程项目施工的各个环节都要遵循着标准化的技术操作要求和流程标准，结合采矿工程的实际应用要求，提高技术应用水平和工程项目的建造质量。

1煤矿采矿掘进工作存在的问题

1.1管理体系有待完善

第一，管理体系不健全。对于现代化的生产方式，传统管理规范与标准中，很多条款已无法满足实际生产需求。部分煤矿企业依旧沿用原有管理规范，这样极易导致作业人员出现违规操作，不仅会对生产设备产生损害，还容易导致重大安全事故的发生。第二，责任划分不明确。煤矿企业的安全生产需要多个部门进行配合。因此，在设立管理规范时，需根据实际生产需求进行责任划分与落实，不明确的条款极易导致不必要矛盾的发生。

1.2巷道地质结构

煤矿的地质结构情况直接影响着巷道掘进速度与支护水平。这就要求相关技术人员在煤矿开采前，对矿井附近的岩石情况、顶板条件、煤层厚度等进行专业测量。对于地质环境较好的矿井结构，可直接进行开采作业；对于地质结构较为复杂，煤层上层岩石厚度较厚的区域，需要相关作业人员在开采前进行相应的支护工作，为后续开采工作提供较为安全的环境。与此同时，在进行支护作业前，需进一步对围岩的载荷情况进行精确测量与科学计算，避免顶板发生位移影响开采安全。

1.3悬臂式掘进机机载能力较低

悬臂式掘进机的机械化能力较低，仅能实现截割与运煤的掘进作业，其余工作还需人工补充，需要耗费多余的人力与物力。此外，由于悬臂式掘进机的开采作业项目分散，因此在掘进作业开始的前期阶段中，需要煤矿开采工作人员进行各项工作的准备，此项过程消耗大量的时间，为煤炭巷到掘进带来不必要的成本消耗。同时，悬臂式掘进机在开展掘与锚两大工序时，由于是在有限的作业空间内进行交替作业，使得作业效率大大降低，有时还会引起严重的安全事故。

2煤矿采矿掘进工作存在问题的处理措施

2.1完善相关体制机制

良好的巷道掘进工艺离不开煤矿企业建立完善的体制机制作为支撑，这就要求煤矿企业做到以下几方面工作：第一，更新相关标准与规范。在传统的开采制度基础上，结合现代化生产方式的应用，参考国内外先进的管理模式与方法，对现行管理规范进行优化升级。第二，严格落实权责划分。部分煤矿企业在管理模式方面仍存在一定缺陷，因此煤矿企业在进行相关制度的制定时，需明确各部门的具体职责，从而更好的进行责任落实，避免不必要矛盾的出现。

2.2煤矿开采工程巷道掘进技术应用要点

现阶段，以煤矿巷道施工过程中应用概率较高的钻探爆破为例，需要煤矿企业注意以下几个方面：第一，针对较为复杂的井下情况，相关技术人员需将多个钻探的情况进行综合考量，再对矿井开采方案进行整体规划，为后续开采提供一定的安全保障。第二，在爆破开始前，煤矿企业需对相关操作人员进行专业技能培训，有职业资格证书的人员才可以上岗；还要确保爆破位置、爆破方式选择的合理性。第三，在爆破过程中，需相关操作人员根据现场实际情况对钻孔的深度及角度进行科学计算与调整，特别是对于煤矿层区域的爆破处理，需根据地质情况进行爆破孔切口方式及位置的调整，从而更好的保证爆破深度达到开采要求。

2.3系统集成化发展

现在煤矿巷道掘进技术朝着集成化的方向发展着，如快速掘进技术与悬臂式掘进技术的联合使用，是煤矿巷道掘进技术集成化发展的体现。由于我国地质条件复杂多样，煤矿巷道掘进技术系统集成化的发展，还可以更好地适应不同的开挖条件和不同地质的煤矿巷道掘进需求，从而达成有效叠加优势的目标，推动我国煤矿掘进开采业发展。此外，集成化系统还可以提高悬臂式掘进机的工作效率，如在悬臂式掘进机完成割煤工作后，利用临时支护支架形成顶板支护，将采集到的煤炭转运至运锚机中，之后再借助带式转载机将采集的煤炭运送到对应的转载机内部。另外，科研人员需要将巷道掘进工作当做一项系统性的工程进行研究，从而有效分析掘进过程中出现的问题，并通过不断的优化，获取更加科学有效的集成化掘进模式，提高煤矿巷道掘进技术的工作效率。

2.4安全性以及抗干扰设计

在掘进机控制系统中，掘进机电控柜中安装了电器元件、PLC、开关、显示器等，因此，电控柜的设计不但应实现尺寸标准，而且应具备安全的结构，以及务必具备相应的防爆和隔爆性能。此外，电控柜的设计应确保开门的情况下电路断电的安全性，在进行设计时需要安装开门传感器，即在开门前因为其他因素而未曾将控制柜电源断开的情况下，当控制柜门关闭的情况下可以自动跟电源接通、在控制规模打开的情况下自动和电源断开，这样可以确保操作者的人身安全。与此同时，需要将防震装备设计在控制柜上，保障系统不会由于振动而导致误操作。为了保障掘进机的工时不受到影响，不但要进行防震隔爆的电控柜设计，而且应确保选择的PLC程序控制器具备相应的抗电磁效果，具体来讲，其需要做到：PLC程序控制器设计的供电电源务必是独立的；PLC程序控制器的信号传输线路不可与动力电源线路共同排列，避免信号参数受到交流频率的制约；务必在金属控制柜中安装PLC硬件控制设施，如此能够对控制柜之外的电磁信号进行有效屏蔽。

2.5智能掘进控制系统

在建立协同作业掘进控制系统的基础上，为了满足高速掘进的需求，本文提出了一种新的智能掘进控制系统。该控制系统以领航者多任务控制逻辑为基础，建立了对井下截割装备、临时支护装备、锚钻装备及锚网运输装备的智能监测和控制体系，实现了井下巷道掘进的远程一键控制、关键部位远程视频监测及人工干预，满足了井下“少人化”的巷道掘进作业需求。为了满足不同条件下的智能掘进控制需求，该控制系统包括远程监控层、近程集控层及本地控制层三个部分，各部分之间通过工业环网进行连接，保证数据传输的效率和可靠性。其中，本地控制层主要是设置在各类装备上的传感器设备，用于对井下设备的运行情况进行智能监控和分析，将分析结果传递给各类设备控制器，实现对设备运行状态的自动调整。近程集控层，主要是智能掘进系统集中控制器，用于对井下各类掘进设备的运行状态进行集中监测、数据分析和控制。地面监控层主要是指地面监控中心，用于对掘进设备的运行情况进行监控、远程控制，满足远程掘进控制的需求。

结语

煤矿巷道掘进工作的迅速进行，是煤矿生产安全、高效进行的重要保证，必须引起煤矿管理者的高度重视。在生产过程中，要积极组织专业技术力量，结合生产实际，探索科学、高效且安全的巷道快速掘进技术，这对于提升矿井生产综合效益有着巨大作用。

参考文献

[1]杨伟.煤矿开采工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].能源与节能,2020(2):167-168.

[2]王猛.煤矿开采工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].建筑工程技术与设计,2020(14):213.

[3]李振洋.煤矿开采工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].建筑工程技术与设计,2020(16):5067.