煤矿锚网巷道快速掘进方法研究

煤矿锚网巷道快速掘进方法研究

张辉

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：随着煤矿开采规模的不断扩大和生产效益的要求不断提高，煤矿锚网巷道的掘进速度成为了一个关键的问题。本文主要研究了煤矿锚网巷道快速掘进方法，并对其中的关键技术进行了深入探讨。通过机械化掘进技术、预支护技术和液压支架技术的应用，可以显著提高煤矿锚网巷道的掘进速度，提高煤矿生产效益。

　　关键词：煤矿锚网巷道；快速掘进；机械化掘进技术

　　引言：煤矿锚网巷道是煤矿生产中的重要组成部分，它是连接工作面和井口的通道，是煤矿运输和通风的主要通道。煤矿锚网巷道的质量和掘进速度直接影响煤矿的生产效益和安全生产。传统的煤矿锚网巷道掘进方法存在着速度慢、工作量大、安全性差等问题。因此，研究煤矿锚网巷道的快速掘进方法具有重要的现实意义。

　　一、煤矿锚网巷道掘进方法概述

　　煤矿锚网巷道是指在煤矿开采过程中，为了满足煤炭运输和矿工通行的需求而掘进的通道。它通常位于矿井的主要采区，将采掘面和井口相连，起到了连接各个区域的重要作用。煤矿锚网巷道的建设不仅关系到煤矿生产的顺利进行，还直接关系到矿工的安全和生产效率。

　　(一)传统的煤矿锚网巷道掘进方法

　　传统的人工掘进方法耗时耗力，由于巷道的开挖和支护需要依靠人工操作，矿工需要进行大量的体力劳动，包括爆破、凿岩、搬运和支护等工作。这不仅增加了矿工的工作强度，而且会导致工期延长，影响了煤矿生产的效率。

　　传统的人工掘进方法技术含量较低，在传统的人工掘进方法中，矿工主要依靠经验和简单的工具进行巷道的掘进和支护。这种方法对矿工的技术要求较低，没有充分发挥矿工的智力和创造力。同时，由于缺乏先进的技术设备和工艺，也限制了巷道掘进的效率和质量[1]。

　　(二)快速掘进方法的需求

　　首先，快速掘进方法能够缩短工期，提高生产效率。相比于传统的人工掘进方法，快速掘进方法采用先进的机械设备和工艺，能够实现自动化或半自动化的巷道掘进。这样不仅能够减少矿工的体力劳动，还能够大幅度提高掘进的速度和效率，缩短掘进的工期，提高煤矿生产的效率。

　　其次，快速掘进方法能够提高巷道的质量和安全性。快速掘进方法采用先进的技术设备和工艺，能够提高巷道的掘进质量和支护效果。例如，引入隧道掘进机等机械设备，可以实现对巷道的精确掘进和支护，避免了传统的人工操作存在的误差和缺陷。同时，快速掘进方法还可以实现巷道的自动监测和预警，及时发现和解决巷道存在的安全隐患，提高巷道的安全性。

　　二、快速掘进方法的关键技术

　　(一)机械化掘进技术

　　(1)机械化掘进设备的选择与优化

　　在选择机械化掘进设备时，需要考虑设备的适应性、可靠性和效率，适应性是指设备在不同地质条件下的适应能力，包括设备的尺寸、重量和功率等方面的考虑。可靠性是指设备的稳定性和耐用性，设备应能够在长时间的工作中保持高效稳定的运行。效率是指设备的工作效率，包括掘进速度和能耗等方面的考虑。

　　此外，还需要对机械化掘进设备进行优化，以提高其性能和效率，可以通过改进设备的结构、提高设备的自动化程度、增加设备的功能和灵活性等方式来实现优化。例如，可以使用先进的钻掘机、掘进机、掘进装备等设备，提高掘进的速度和质量[2]。

　　(2)机械化掘进工艺的优化与改进

　　除了选择和优化机械化掘进设备，还需要对机械化掘进工艺进行优化和改进，机械化掘进工艺包括设备的布置、操作流程、工作组织和管理等方面的内容。

　　在设备的布置上，需要合理安排设备的位置和数量，以提高掘进的效率和质量。在操作流程上，需要明确每个环节的工作内容和要求，并优化操作流程，以提高整体的工作效率。在工作组织和管理上，需要合理分配工作任务，加强人员培训和交流，提高团队的协作能力和工作效率。

　　(二)预支护技术

　　(1)预支护材料的选择与性能要求

　　在选择预支护材料时，需要考虑材料的强度、粘结性、抗压性、耐磨性和耐腐蚀性等性能要求，材料的强度和粘结性是保证支护效果和稳定性的关键，材料应能够有效地粘结在煤岩体上，并具有足够的强度来承受煤岩体的压力。材料的抗压性、耐磨性和耐腐蚀性是保证支护材料在长时间使用过程中能够保持稳定性和耐久性的关键。

　　此外，还需要考虑材料的施工性能和环境友好性。材料的施工性能包括材料的流动性、固化时间和固化收缩等方面的要求，材料应能够方便快捷地施工，并在较短的时间内固化成型。材料的环境友好性包括材料的无毒、无害和可回收利用等方面的要求，材料应对环境没有污染，并能够在使用完后进行有效的处理和回收利用[3]。

　　(2)预支护工艺的优化与改进

　　预支护工艺包括材料的配比、施工方法、施工工艺和施工设备等方面的内容。

　　在材料的配比上，需要根据煤岩体的性质和工作环境的要求，合理确定材料的配比比例和使用量，在施工方法上，需要根据巷道的形状和尺寸，选择合适的施工方法，包括手工施工、机械施工和自动化施工等方式。在施工工艺上，需要明确每个施工环节的要求和流程，并优化施工工艺，以提高施工效率和质量，在施工设备上，需要选择适合的设备和工具，以提高施工的效率和质量。

　　(三)液压支架技术

　　(1)液压支架的结构与工作原理

　　液压支架主要由液压缸、支撑柱、支撑头和控制系统等部分组成，液压缸是支架的核心部件，通过调整液压缸的长度，实现支架的高度调整。支撑柱和支撑头是支持和固定巷道顶板的部件，通过控制液压缸的工作，实现支撑柱和支撑头的伸缩和旋转。控制系统是支架的控制中心，通过对液压缸的控制和调节，实现对支架的精确控制。

　　液压支架的工作原理是通过液压系统的工作，将液体压力转化为力，从而实现支架的调整和支撑。液压系统由液压缸、管路、油泵和控制阀等部分组成。液压缸是液压系统的执行部件，通过改变液压缸内液体的体积来实现力的传递，管路是液压系统的连接部件，负责将液体从油泵传递到液压缸，并将液体从液压缸传递回油泵。油泵是液压系统的动力源，负责提供液体的压力和流量。控制阀是液压系统的控制部件，负责控制液体的流动方向和流量大小，以实现对液压支架的控制和调节。

　　(2)液压支架的优化与改进

　　液压支架的优化与改进主要集中在支架的结构和控制系统两个方面。

　　在支架的结构上，可以通过改进支撑柱和支撑头的结构和材料，提高支架的强度和稳定性，例如，可以采用高强度钢材和先进的加工工艺，提高支撑柱和支撑头的强度和耐久性。在支架的控制系统上，可以通过使用先进的液压系统和控制技术，实现对支架的精确控制和调节。例如，可以采用闭环控制系统和传感器技术，实时监测和调节支架的工作状态和参数，提高支架的控制精度和稳定性[4]。

结语：煤矿锚网巷道的快速掘进方法是提高煤矿生产效益的重要手段。通过机械化掘进技术、预支护技术和液压支架技术的应用，可以显著提高煤矿锚网巷道的掘进速度，提高煤矿生产效益。然而，煤矿锚网巷道的快速掘进仍然存在一些挑战和问题，例如设备的选型和优化、工艺的改进和优化等。因此，需要进一步深入研究和探索，提出更加科学、高效的掘进方法，为煤矿锚网巷道的快速掘进提供技术支持和指导。

参考文献：

[1]邵朱军,孙柱. 高庄煤矿半煤岩巷快速掘进锚杆支护参数优化[J]. 能源与节能,2021,(09):19-21.

[2]王连超. 气动锚网连扣机在煤矿快速掘进中的应用[J]. 中国高新科技,2020,(18):66-67.

[3]徐卫卫,姚依林,张鹏举,张运中. 掘锚一体大锚杆施工工艺在门克庆煤矿的应用[J]. 内蒙古煤炭经济,2019,(01):31-33+60.

[4]李永强,夏文营,张庆振. 田庄煤矿西翼行人通道岩巷快速掘进技术研究[J]. 山东煤炭科技,2012,(01):153-154.