摘要:煤矿在实际执行开采工作的过程中,其所使用的开采技术以及开采工艺,都对于煤炭生产企业所表现出的生产能力、安全问题等多个不同的方面有着直接的影响。那么在这样的情况下,大型机械化掘进技术实际上已经成为了煤矿企业执行生产工作过程中的核心所在。
关键词:煤矿巷道;掘进技术;煤矿开采;煤机装备
一、掘进自动化技术的发展和应用现状
我国科学技术的发展推动了我国的各个领域的改革池使得我国煤矿掘进技术有了很大的发展社会的快速发展对煤炭的需求量也大幅度的增加这也造成了我国的煤炭资源过度消耗所以做好煤炭的挖掘工作降低在挖掘过程中对煤炭资源的浪费和矿区地质的破坏都具有重要的意义为了迎合时代的需要,自动化掘进技术应运而生该技术实现了对煤炭资源的有效挖掘,同时也提高了煤炭挖掘的效率减少了对对煤炭资源的浪费是一种高科技、低消耗的掘进技术。
另外随着我国科学技术的不断进步洛种智能化、自动化的设备被研发出来始相关的工作人员带来了方便的同时,也引领了我国朝向一个全新的科技领域前进在煤矿掘进的工作当中常常会遇到一些地质比较输送承载力不够她形复杂的区域这个时候,人工作业常常会面临着很大的危险性,而且给掘进工作增加了难度,自动化技术的出现很好的额解决了这一难题目前我国新研发。
二、煤矿掘进技术的发展现状分析
2.1煤矿掘进机械化水平
在20世纪70年代以前,岩巷掘进一直采用手工掘进的方式。但在70年代后岩巷掘进逐渐向机械化的方向发展,从凿岩台车的应用到当下大功率掘进机、掘锚联合机组、半煤岩掘进机等应用性强的掘进机械设备的出现,充分的表明煤矿掘进向机械化迈进。目前,我国煤矿掘进在不断机械化水平的情况下,还向集通讯化、可视化、集控化一体的方向发展,这使得煤矿掘进整体水平有很大程度的发展和进步。
2.2支护技术应用更加广泛
煤矿采掘工作面作业是一项危险性较高的工作。在我国经济、科技蓬勃发展的过程中国民的安全意识越来越强,对于危险系数较高的煤矿掘进作业,在其作业过程中逐渐使用支护技术,其应用在一定程度上提高煤矿掘进的安全性。直到今天,煤矿掘进中所应用的支护技术也有很大程度的发展和进步,主要以煤巷锚网支护技术为主,此支护技术起步于90年代,具有良好的应用效果,能够有效的维护煤矿掘进的安全。
三、巷道支护技术的发展和应用现状
在煤矿掘进工作中,煤巷支护技术是保证作业现场安全的最重要的环节,做好支护是煤矿企业安全生产的重要保证。因此巷道支护技术普遍受到各煤矿企业的重视,在实践当中不断探索巷道支护更加安全、方便的新技术、新方法,并且取得了不错的效果。在这上面淮北矿业集团根据本煤矿掘进中大倾角、高地压"三软"巷道作业环境的现状,研制出了一种新型预拉力支护技术,这一技术使用的是高强预拉力锚杆和M型钢带及其配套托盘,高强预拉力锚杆采用20MnSiⅡ左旋无纵筋专用螺纹钢,其屈服强度大于340MPa,使用树脂锚固剂充实填固,锚固力与以前相比提升了不少。而M型钢带及其配套托盘使钢带、托盘、锚杆三者成为一个更加统一的整体。在20312工作面回风巷掘进期间对围岩表面变形、锚杆受力等进行了观测。3个月的观测结果表明,顶底板累计移近量最大为495mm、最小为380mm,其中顶板下沉量最大为210mm、最小为160mm。两帮移近量大于顶底板移近量。两帮累计移近量最大达到645mm,最大变形一般在掘后9~12天内。底臌量最大为285mm、最小为220mm。顶板中部锚杆荷载一般大于100kN,上帮锚杆荷载一般为50~60kN,下帮锚杆荷载一般为45~50kN,基本满足了生产的需要,支护效果好,完全能够满足煤矿生产的多方面需求。
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四、我国煤矿巷道掘进技术和装备的发展现状
现目前,我国每年所生产的掘进机数量已经能够达到1000台以上,所拥有的新型设备记性达到了20多种,并且这些采矿设备的机型组合,已经能够完全满足我国煤矿生产体系所涉及到的多方面需求。同时,为了能够进一步的满足部分矿区的开采需求,国内采矿机械研究人员已经成功开发出了一种在国际上都有着极大优势的EBJ-120TP型号巷道掘进机,该掘进机所表现出的各方面性能,实际上已经能够完全取代以往传统的相关技术,当前,该机械设备已经有500台投入到实际的生产工作中。这类现代化的新型煤矿想到掘进设备,所表现出的结构极为紧凑;其紧凑的机身极大的降低了整个机械设备中心,使其在运行的过程中所表现出的稳定性大幅度提高;同时,该机型所具备的破岩能力也极强,能够直接使用到各种不同形式的巷道之中;采取液压形式来运动的马达,促使整个设备所表现出的驱动性能大幅度提高,进而使得机身结构得以优化;新型设备所表现出的履带结构表现出的性能极为有益;设备自身还具备了自动故障诊断系统。新型掘进设备的使用,使得煤矿开采效率大幅度提高,极大的提升了煤矿巷道所表现出的效率。
五、加强煤矿掘进新技术的措施
5.1从技术上确保掘进作业的安全性。一方面,为使巷道成形,需要改进光爆技术。传统的巷道爆破都是采用浅孔光面爆破,为提高掘进尺度,可以采用深孔爆破。深孔爆破技术不仅能保证施工质量,还能提升施工效率。在作业中可以不断加大孔径,将多余的扩炮孔转移到周边,以确保设备的充分利用;另一方面,完善掘进工作面工作系统。煤矿的掘进过程可以直接在工作面的自动化系统中反映,通过自动化系统中的图像可以及时对掘进机进行维护并检测故障,实现工艺与结构的配合,当掘进工作各环节能相互协调。
5.2运用科学方法实现煤矿掘进工作循环作业。掘进技术是煤矿采掘中最为基础也是最为关键的部分,矿井要提升掘进速度快速安全地完成采矿任务就必须对整个掘进工作进行研究,以确掘进作业更加科学有效。要实现煤矿掘进工作的循环作业,需要保证在截割、运输、支护以及通风和抽放等工序上的正规作业,以达到提升掘进效率和质量的目的。在同一个掘进循环做业内,多项施工作业要尽可能做到同步。在平面掘进中,更要充分利用时间和空间等因素,实现多项目协调作业以便提升掘进进度。
5.3使用吊链式前探梁。利用前探支架构建一个临时支架。用π型钢制作前探梁,并且要保证前探梁的长度大于等于3.5米,然后用吊环完成前探梁的固定工作。与吊环式前探梁同样,中间位置的前探梁要依照巷道中线铺设,但是两侧的前探梁跟中间的距离要大于等一米小于等于一米二。并且要有至少两个个固定点完成其固定。前端与迎头端面之间同样也不能有超过30厘米的距离,超前支护与其两帮的距离也不能大于30厘米。在支护假设工作开始之前,相关准备工作必须完成,发现浮矸活石后应当立即采取相应的处理措施,处理完善后在前移前探梁。上述方式的实施都需要实现构建临时支护完成,不能冒险做空顶工程。并且在其迎头的十米范围内要有联棚器对棚实施连锁加固,通常情况下每架棚上要有两个联棚器,联棚器的位置设置要遵循与地板距离一米左右这一原则。
结语
综上所述,在我国国民经济体系持续发展的情况下,社会对于煤炭所表现出的需求量开始持续不断的增长。尤其是在我国现有的煤矿企业之中,有相当一部分煤矿企业都是采取的现代化新机械工艺进行作业,这也就为机械掘进技术以及机械设备的发展提供了一个动力平台,持续不断的掘进技术优化,必然会成为未来发展的重要趋势,而煤矿技术本身也将能够得到更加广阔的发展。
参考文献:
[1]魏勇刚,李变荣.我国煤矿采掘装备技术水平与发展趋势[J].煤炭工程,2017(4):108.
[2]樊雷.我国矿井巷道掘进技术和装备的现状与发展[J].理论研究,2017(2):83.
[3]韩荣仕.煤矿巷道掘进技术研究[J].工程技术,2016(6):136.
论文作者:白武
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/6
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