煤矿掘进技术及安全管理的策略探讨

煤矿掘进技术及安全管理的策略探讨

涂晓博

平顶山天安煤业股份有限公司十矿  河南平顶山  467000

摘要：煤矿生产中，掘进作业是保障其他生产作业顺利开展的关键环节。随着煤矿开采时间的延长、开采深度的加深，煤矿掘进作业面临的地质条件越来越复杂，这就增加了支护作业的难度。在煤矿掘进过程中，存在瓦斯、煤尘爆炸、地质灾害、设备故障等诸多安全隐患，这些安全隐患对煤矿生产安全造成了严重威胁，影响了煤矿生产的持续稳定发展。本文就针对煤矿掘进技术及安全管理措施进行分析。

关键词：煤矿；掘进技术；安全管理

中图分类号：TD47   参考文献：A

引言

近些年来，随着开采技术的发展，煤矿开采速度得到了显著提升，特别是煤矿智能化开采技术得到了应用。但是煤矿巷道的掘进速度并没有得到显著提升，这使得许多煤矿面临采掘接替紧张问题。为了缓解巷道采掘接替紧张问题，必须提高煤矿巷道掘进效率。在实际生产中，制约巷道高效掘进的因素有很多。因此，需要根据具体的情况，制定针对性的措施。

1 煤矿掘进技术的应用

1.1 自动截割技术应用

在开展掘进机工作期间，需应用自动截割技术，确定截割头的实际位置，并利用截割规矩全面了解和掌握掘进机工作情况。另外，为保证掘进机工作开展效果，应结合作业状态，严格按照相关操作流程，对其进行规范化操作。但在此期间很容易出现倾覆力不平衡、振动、噪声等问题，为更好地处理这些问题，技术人员需应用自动截割技术，科学调整和控制截割面轨迹、参数，确保截割头严格按照相关设计标准进行作业。同时，为提高掘进机工作效率和效果，应采用DSP运动控制方式，闭环控制掘进作业流程。例如，可结合设置好的截割尺寸，采用回转台中心方式，切削处理巷道横断面，并选用圆形投影的方式，切割横断面。

1.2 直接破顶技术

煤矿掘进支护中，实际使用直接破顶技术的时候，需要在掘进机械的配合下，有效破除断层顶部位置，确保围岩部位处于平衡状态，提高围岩结构的稳定性、安全性。这个过程中，锚网可以发挥支护作用。煤矿掘进作业过程中，顶板岩石强度通常低于5MPa，落差一般低于2m，导致围岩顶部比较容易出现破碎，这无疑会增加顶板支护的难度。岩层呈现层次递进或者是坡度较大的情况下，也可以采取直接破顶技术进行支护作业。在实际使用直接破顶技术的时候，应将其与锚网支护技术有机结合起来，从而对断裂的顶板围岩进行有效支护。针对顶板岩石脱落的情况，施工人员在开展支护作业的时候，应先进行清洁，清理干净附近的松散岩石后，再对顶板稳定性围岩进行支护作业，以确保顶板支护作业的安全性。一般来说，断层顶板围岩的硬度较高，在开展挖掘作业的时候一般是先保留此部分，如果岩石厚度小于5m，则开采作业的时候便容易发生破裂现象。面对这样的情况，使用直接破顶技术进行支护作业之后，应使用专业的工具定期对岩石层进行有效的维护与管理。

1.3 掘锚一体化技术

在巷道掘进期间，要搭建多种临时支护。传统支护模式主要运用了“一掘一支”的方式，该方式会导致支护工作与掘进工作处于相互独立状态，严重影响作业整体效率和效果，增加相关人员工作时间成本和加大劳动强度，相关人员易疲劳，使得作业开展面临各种风险。为确保综掘整体效率不断提高，要应用掘锚一体化技术，优化其掘进流程，同时，要将锚护装置科学地安装和固定到掘进机械上，并有效支护顶板锚杆。这种配套锚护的工作原理是通过调整和控制液压控制系统，有效支护顶部锚杆和帮部锚杆。整个支护操作不会对掘进施工效率产生较大影响，且切换便捷。

1.4 自动探水技术应用

在正式进行掘进操作前，应精确探测煤矿的掘进工作面，判断其是否出现断层问题，并结合最终探测结果，科学设置掘进面积。同时，应将激光追踪仪安装和固定到掘进机上，将PLC控制系统安装和固定到控制柜内；通过应用这些系统和设备，实时监测探测机于探水之间的安全作业距离。一旦其距离超过设置的标准值，掘进机会自动暂停，以确保掘进机作业的安全性和可靠性。

2 煤矿掘进安全管理措施

2.1 加强地质勘探

考虑到地质条件对巷道掘进有着较大的影响，应该加强地质勘探。一方面，通过地质勘探可以避免在一些地质异常区域进行巷道掘进，进而避免造成大量的巷道返工；另一方面，通过地质勘探有助于针对一些地质异常区域制定合理的施工方案，进而缩短施工过程中的试错时间。具体应该做好以下两方面的工作：1)采用综合勘探手段。应该采用钻探与物探相结合的方法，提高对一些异常地质条件勘探的准确性。2)保证勘探的精度。要准确圈定异常区域的范围，进而在掘进过程中做出合理的决策。

2.2 健全安全管理制度

建立健全制度：要从安全标准制定、安全检查、安全记录、安全奖惩等方面，建立完善的安全制度，明确安全工作的目标、职责、权限和工作流程，形成管理闭环，实现对安全工作的全面监管。设立安全生产岗位责任制：应在每个工作岗位设立安全责任人，并制定责任簿，明确各个责任人的职责和任务，做到责任到人。加强安全监管：建立安全监管机构和安全监督制度，实时监控和记录生产过程中的安全情况，发现问题及时采取措施，确保生产过程的安全可控。落实安全检查制度：建立健全安全检查制度，定期开展安全检查工作，及时发现安全隐患，消除安全隐患，确保生产安全。

2.3 合理选择机械设备

煤矿掘进作业过程中，为确保各项工作的顺利开展，应对作业区域的实际情况进行全面调查，包括巷道的长度与宽度、地质条件等，并要选择符合矿井作业要求的机械设备。例如，巷道掘进深度低于300m的情况下，可使用普通挖掘机进行作业；巷道掘进深度超过300m的情况下，则需要使用综合掘进机。使用综合掘进机，可以提升开采速度，还可以缩短掘进作业的周期，减少安全风险。同时，巷道围岩层次过多、断面复杂的情况下，应全面调查、深入分析煤矿围岩压力、吸水膨胀度、松动情况等因素，并以调查分析结果为依据，对综合掘进机的开挖强度、后期维护成本等进行科学预测。在此基础上，选择最佳的掘进措施、机械设备，确保矿井掘进作业的高效完成。

2.4 提升智能化水平

为了提升临时支护的效率，必须对煤矿临时支护进行机械化作业。鉴于井下情况比较复杂，应该采用智能机器人。智能机器人的运用，一方面可以加快支护设施的搬运速度，另一方面可以加快支护设施的安装速度。煤矿智能化开采技术已经成为当前发展的热门技术，在未来煤矿开采必将更加智能。为此，应该持续提升煤矿开采的智能化水平。煤矿智能化的实现不仅要依靠智能化芯片，还要依靠一些先进的智能化算法。考虑到煤矿井下特殊的环境，应该提升芯片的抗干扰能力。

3 结束语

综上所述，煤矿掘进作为一项危险性极高的工作，必须高度重视安全隐患的存在，加强防范。只有加强安全管理，科学、合理地制定采掘方案和措施，采取各种措施和技术手段防范、处理安全隐患，才能确保煤矿掘进作业的安全和稳定。

参考文献：

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