浅谈煤矿巷道快速掘进工艺优化应用

浅谈煤矿巷道快速掘进工艺优化应用

董越坡

开滦能源化工股份有限公司吕家坨矿业分公司  河北省唐山市  063107

摘要：矿井采掘失调是目前影响矿井生产效益的一个重要因素，而造成这一问题的最大原因是矿井掘进深度不足。要想解决这一问题，必须不断地提高技术水平以及设备水平，以达到快速施工的目的。通过分析当前矿井快速施工技术、设备状况，结合90129回风顺槽的实际情况，提出了当前矿井快速掘进施工的关键技术，为进一步提高矿井快速掘进施工技术水平和设备水平提供了参考。

关键词：煤矿巷道；掘进工艺；支护技术

引言

随着经济全球化发展进程的不断加快，我国迎来了高速发展的关键时期，而煤矿产业作为拉动我国社会经济增长的重要产业之一，发挥着至关重要的作用。

1巷道崛起技术概述

巷道崛起技术对煤矿开采具有重要的意义，也是必不可少的关键技术之一，巷道的崛起对矿井也具有积极的影响，回采巷道的数量就会变得越来越大。在我们国家，进行巷道崛起的方式，主要有三种方式：第一种是悬臂式挖掘机，这是我国应用比较广泛的一种，应用时间相对来说比较长。第二种是连续采矿机和瞄杆钻机配套崛进来使用，这种方式应用比较局限，往往在蒙古地区使用的比较多。第三种是掘锚机组掘锚一体化崛起，这种方式还没有正式投入使用，仅仅是在一些矿区进行实验。

2煤矿巷道快速崛起的对策

2.1掘锚一体化技术

90129辅助运输巷道的掘进方向选用激光定向仪，施工采取一次全断面成巷技术，沿2#煤层开挖，采用EBZ200M-2掘进巷道，采用掘进机、四臂式锚杆钻机对顶帮锚杆（缆绳）进行施工。其中，所选择的掘进机既能实现掘进、支护的同步进行，又能极大地提高工作效率，提高支护的自动化水平，缓解矿井生产交替的压力。掘锚一体化技术在多个产煤国家已经得到广泛应用，在实际的技术操作中，掘锚一体化技术的适用范围更广，而且支护效果和掘进效果也有了进一步的改善，通过掘锚机组的平行作业特性可以大大提高煤矿巷道掘进的作业效率。

2.2科学制定支护方案

在煤矿岩巷掘进过程中，需要布置一定数量的锚网支护，确保掘进巷道的安全与稳定。基于此，不断优化巷道支护方案既可以有效促进煤矿岩巷掘进工作的快速开展，又能最大限度地降低岩巷掘进实践过程中发生各种安全事件的几率。但需要注意的是，在巷道支护方案优化设计过程中，还需要有效控制各个支护之间的距离和密度，以此达到优化巷道支护方案的目的。某煤矿+300水平车场施工过程中，巷道埋藏深、压力大，原来支护采用5m和8.3m长的全锚索支护，间排距为800mm，支护密度大，支护时间长，进度慢。经过多方研究，优化为3m长锚杆和3.6m、5.3m长注浆锚索施工，虽然注浆锚索略贵，但是数量大幅减少，成本并未增加，施工与注浆可以平行作业，大大提高了掘进效率和施工安全性。

2.3注重对于地下开采空间的前期探测

目前，随着地上煤层开采资源的不断缩减，对深层空间的掘进和探测至关重要。因此，煤矿更应该利用先进的地质探测技术，针对井下开采的具体空间设置开采设计工作图，并做好针对地下水外涌和瓦斯层的专项防护预警措施。除此之外，在施工开始后应该严格按照施工设计要求进行施工，做好施工技术团队及施工设计人员之间的技术交底工作，在煤矿开采和掘进工作中遵循先探后挖的工作原则，避免在煤矿开采工作中出现顶板突水、瓦斯爆炸等事故，保障煤矿巷道掘进工作的安全性和有效性。

2.4改善巷道的掘进成型技术

我国很多煤矿企业的思想没有及时地发生转变，观念具有局限性，不能够适应市场的需求，我国很多煤矿企业在巷道成型技术上面，依然采用比较传统的技术，浅孔爆破技术，这种技术局限性过大，只能对浅表层进行爆破，爆破的范围比较有限，而且改进的意义不是特别大，这就大大影响了工作的效率。通过对很多实验的调查研究发现，采用深孔的爆破，往往会对深表层也能进行爆破，钻入的尺寸是比较深的，范围相对来说也是比较广的，可以大大提高工作的效率。

2.5煤矿巷道掘进远程智能监控技术

掘进工作面智能化程度与掘进机远程监控技术有着十分密切的联系，许多学者针对煤矿综掘工作面悬臂式掘进机远程监控存在实时数据采集传输难、控制系统适用性差的问题进行了研究。可编程计算机、工业计算机、Linux操作系统与矿井环网，提出了一种适用于悬臂式掘进机的远程监控系统，该系统在实际应用中具有良好的可靠性、适应性。机载可编程控制器、机载传感系统、视频监控系统及工控机，设计了一种用于对掘进工作面悬臂式掘进机的实际状态与参数进行实时监控的系统，并构建了一种用于对各种掘进机位姿检测精度进行验证的高精度掘进机位姿检测验证系统。虚拟现实技术的煤矿掘进机器人虚拟仿真与远程控制系统，设计了一种基于DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）的悬臂式掘进机控制系统，对掘进机实际状态进行数据收集并进行计算，与外部设备进行实时信息传输，并将数字孪生驱动与虚拟仿真技术融合，结合悬臂式掘进机模型，设计了数字孪生驱动的悬臂式掘进机智能操控系统，为煤矿巷道掘进工作面掘进机智能远程监测与控制技术的研究提供了极具创新意义的思路。基于5G无线网络或WiFi 连接技术，研究了综掘机可视化远控智能控制技术，对实现巷道智能化掘进可视化操作有着重要意义。巷道掘进远程智能监控技术已从远程实时监测向远程可视化监控方向发展，随着网络通信技术的不断发展，矿井网络也由比较低端的矿井环网向5G无线网络方向逐渐过渡，这对煤矿巷道远程智能实时监控有着重要意义。近年来，虚拟仿真技术的发展为巷道掘进远程可视化监控系统的研究带来了巨大帮助，将井下掘进巷道的情况可视化地展现在地面，并将控制信号反馈到掘进工作面，对掘进工作面掘进机组进行远程同步控制，成为当前巷道掘进远程监控智能化的重要标志。

2.6优化施工组织管理

科学合理的组织工作，能够使职工有条不紊地进行，同时在一定程度上也提高了巷道崛起的速度，保证了工作的安全性。一个科学完善的施工组织，需要成立一个完善的保障进度质量安全职责的领导小组，有明确的领导和相关部门负责人，同时还要有一个科学合理的组织管理策略，小组成员和相关领导负责人能够严格按照这个管理策略实施下去，各个职位的相关负责人能够各司其职，明确自己的工作任务职责分工，有相应的负责人来管理工程的进度，以及工程质量，同时还要有工程师来负责技术方面的管理工作，在技术方面出现问题时，能够及时地解决，来提高工作的效率。同时还要有一定的奖惩制度，每个组员的工资是与工程质量和工作完成情况有关系的，只有这样才能提高相关负责人的积极性，防止出现在职责上不负责、推卸责任的情况。每月进行相关的总结汇报，同时还要制定一定的考核制度，制定月度季度生产计划，在进行总结的时候通过是否完成生产计划，来进行进一步的奖惩措施。

结语

煤矿巷道支护与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、高效且安全的巷道支护与快速掘进技术，这对于提升矿井生产综合效益有着巨大作用。

参考文献

［1］李刚.煤矿巷道快速掘进工艺及设备配套现状与应用［J］.煤炭技术，2022，41(4)：32-34.

［2］谢红伟.煤矿巷道快速掘进工艺优化应用［J］.内蒙古煤炭经济，2021(17)：124-125.