煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究论文_王方明

煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究论文_王方明

龙煤集团双鸭山矿业公司东荣三矿 黑龙江双鸭山 155100

摘要:煤矿工程中重要的技术之一就是巷道掘进,这也是煤矿工程质量的关键所在。随着煤矿行业的快速发展,人们逐渐将目光转向了巷道掘进的影响因素及应对措施。想要提升煤矿企业巷道掘进的效率,就必须明确巷道掘进所受的影响因素,而这也成为了煤矿企业技术人员需要研究的一项重要内容。

关键词:煤矿;巷道掘进;影响因素;措施

一、煤矿采矿工程巷道掘进的作用

在煤矿采矿工程施工的过程中,要有计划地对地下巷道进行掘进,以形成安全的巷道空间。在巷道掘进过程中,为了保证人员的安全,也为了保障开采运输能够拥有畅通、稳定的路径,需要对巷道空间进行保护,这就需要使用支护技术。不管是掘进还是支护,其目的是为了保证煤矿巷道的安全与稳定,确保采矿作业能够高效、稳定的正常运行,并确保效率的前提下,防止安全事故的产生。由于地下环境复杂,一方面巷道中会有一定的软岩,可能会发生巷道崩坍、破坏等问题,需要利用锚杆支护等支护技术来对巷道进行有效支护;另一方面,掘进必须要依靠合理的掘进技术来保障掘进的效率和质量。因此,为了巷道的稳定与安全,要合理利用煤矿巷道掘进技术。

二、煤矿巷道掘进技术的应用

1、综合机械化掘进。目前我国已经研制了数十种型号的掘进机,形成了三种巷道掘进技术,包括煤巷综合技术化掘进、半煤半岩巷技术化掘进、全岩巷高效综合技术化掘进。其中煤巷综合化技术掘进由悬臂式掘进机、转载机、电钻机及各种电力设备等,其中悬臂式掘进机在整个作业过程中起着至关重要的作用,由此国家进一步研究出了新一代的悬臂式掘进机,在工作效率上取得了很大的突破。

2、连续采煤机快速掘进技术。连续采煤机快速掘进技术是以连续采煤机作为主导,掘进与支护平行的技术,这种技术适用于大断面煤巷,因为在大断面煤巷中采用这种技术才有利于提高工作效率,实现挖掘运输一体化,减少大断面对整个工程进度的影响,并且使用这种方法有利于流程的简洁化,减少了过程的损耗及人力物力的消耗。

3、掘锚一体化掘进技术。掘锚机组分为同时实现掘锚作业的机组和先截割后支护的锚机组。同普通掘进技术相比,掘锚技术的应用范围更广、使用更加方便快捷,很大程度上增加了工作效率及减少了损耗。但目前而言,我国这类的机组极少,这也是国家煤矿发展朝向的一个重要步骤。

三、煤矿巷道掘进的影响因素

1、地质结构影响

煤矿巷道掘进影响煤矿巷道掘进的最直接的因素就是煤矿的地质构造,这里涉及到很多方面,比如煤岩的硬度、围岩节理发育、工作面涌水量、褶曲架构、顶板和底板的可靠与否、瓦斯量以及工作面涌水量等等。如果地质条件较好,那么煤矿巷道掘进相对就比较顺利,一旦遇到复杂且地质条件差的情况,那么煤矿巷道掘进就比较麻烦,比如煤岩过硬,那么巷道掘进时难度就加大,但是对于顶板条件而言就较为有利,即使是实施临时性支护也可以掘进,等掘进完以后再进行永久支护,这样可以做到掘进和支护同时进行,有利于提高工效。同时,煤层厚度大小还会受到岩层褶曲断层节理发育的影响,进而导致在其发生改变的地方会有冒顶发生,这会造成掘进的安全和效率问题。此外,对于煤矿开采另一个重要问题就是瓦斯,如果煤矿的巷道地质条件复杂,那么也就使得瓦斯的涌出含量相对增大,这会使得巷道中的瓦斯浓度升高,不利于煤矿安全生产和巷道掘进。

2、掘进施工工艺不合理

我国煤矿行业在发展的过程中,积累了大量的煤矿巷道掘进施工的经验,钻爆法是目前主要的掘进方法,效率较低,对岩体的影响也较大。巷道支护主要采用锚喷支护的方法,支护虽然有效单施工质量较低。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在采用钻爆法进行巷道掘进的过程中,如果药量没有合理控制,或位置不当,往往会早晨巷道的支护效果大大降低,而这也正是钻爆法应用的难点。

3、施工组织管理因素

就我国当期煤矿企业的现状来看,在施工组织管理过程中,往往缺乏科学性和完善性,一些煤矿企业一味的追求巷道掘进的速度,而在掘进施工的作业规程编制、质量进度方面重视不足,在安全性上存在较多的隐患。

四、煤矿巷道掘进影响因素的应对措施

1、使用先进的勘探技术

为了保证煤矿巷道掘进的效率和质量,同时也为了能够得到准确的巷道掘进信息,这就需要通过先进的地质勘探技术和科学管理模式双管齐下。根据现在的煤矿地质勘探情况,使用三维地震综合勘探技术较为合适。但是需要注意2点:①统一煤矿实际和生产规划,采区设计前就通过该技术探明一系列指标,比如最少5m的无煤区、最少30m的陷落柱和落差断层等,确保勘探准确率能够达到70%以上,从而提高巷道掘进的安全与稳定。②一定要体现三维地质勘探的主体性,同时对地质钻探的方式进行补充,确保勘探效果理想。

2、提高施工组织管理水平,提高掘进设备利用率

为了完成新工艺、新设备、新型巷道掘进技术的推广,以及煤矿巷道掘进效率的提升,首要的就是实现煤矿企业管理水平的提高,并在企业的生产和开采工作中重新认识新设备、工艺的重要性,投入充足的资金,以促进新设备和技术的引进,逐步实现自动化、机械化的煤矿巷道掘进施工,从而逐步取代人力,提高安全性的同时提升了施工的效率。同时,对缺乏科学性、合理性的管理方式予以改变。采用具有科学性且符合现代化发展要求的管理方式,合理的设置煤矿企业的生产计划,加大监督和管理各个煤矿生产环节的力度,通过动态性、过程性的管理,实现煤矿巷道掘进技术管理工作水平的逐步提升。在管理煤矿企业的过程中,应大力研发和研制巷道掘进设备,实现我国国产煤矿机电设备在性能和质量上的综合表现。在实际的工作开展过程中,应对掘进设备的管理工作重视起来,并定期开展设备的维修和维护,从而避免频繁的出现设备故障问题,减少由于设备故障而影响巷道掘进工作正常开展的现象。

3、掘进工作面的通风

通风机是煤矿巷道最为常用的通风设备,安装位置、风筒、风量是通风机的选择依据。同时还要在通风机的选择工作中,将掘进施工的实际需求作为依据,对于通风机风量需求的确定,可以通过分析以往的数据和经验来完成。当前主要使用的通风机类型是压入式,也是市场中最为常见的。在安装通风机启动设备的过程中,需要考虑的主要因素之一就是风压。通常在距离巷道掘进风口较远的位置来安装通风机,此处空气压力低便于空气的吸入。为了实现通风机充分的鼓风,应将其整体风压控制在巷道风压一下。同时,还要认真考虑通风机风筒的长度,以及作业面距离通风机的有效距离。选择较大的风筒直径,可以对风量予以保证,考虑有效通风距离来设置风筒长度可以满足通风长度的需求。另外,还要考虑气流对风筒口的影响,控制与巷道掘进面之间的距离,如果距离过远会影响空气的流通。通风机的涡流现象要尽量避免,以确保巷道内的压力保持在安全范围内。同时,还要减少巷道掘进施工中的漏风现象,尽最大可能的降低巷道掘进的安全风险。

结束语

在经济飞速发展的今天,矿产开采技术的高低与安全性能够综合体现出一个国家的发展水平,因此,为了保证矿产资源连续开采的高效、安全、稳定,提高企业的工作效率与经济收益,就有必要选择先进的掘进技术。

参考文献:

[1]李绍国.煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究[J].科学与财富,2018,(24):141.

[2]王广森.煤矿巷道掘进的影响因素和应对措施探究[J].科技资讯,2018,(24).

论文作者:王方明

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/10/8

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