煤矿掘进工作面掘进速度的控制研究论文_韦治国

煤矿掘进工作面掘进速度的控制研究论文_韦治国

淮北矿业集团许疃煤矿

摘要:在煤矿开采过程中,要降低开采成本、缩短开采周期,就必须要加强对掘进面掘进速度进行合理控制,但是受到很多因素的影响,一些煤矿在掘进工作面掘进速度控制上还存在一些不足。本文在这种背景下对煤矿掘进工作面掘进速度控制进行研究,文章首先对才没掘进工作面掘进速度的影响因素进行分析,并从加强对超前地质勘测技术的应用、改进矸煤的运输系统、应用中深孔爆破技术、使用光爆锚喷支护技术、对作业流程进行平行化安排几个方面提出建议。

关键词:煤矿掘进;掘进速度;超前勘测

一、引言

煤炭是我国重要的能源类型之一,煤炭开采作为煤炭资源获取的一种主要形式,对煤炭开采技术的优化一直都是科研人员以及各大煤矿探索的重点。综采工艺作为现代煤矿企业开采的一种重要手段,开采效率很高。开采速度是影响煤炭掘进工作面掘进效率的一个重要因素,掘进速度并不是越高越好,这很容易引发煤炭开采失调问题的出现。本文在分析煤矿掘进工作面合理掘进速度的影响因素进行分析,并提出了科学提升煤矿掘进工作面掘进速度的建议。

二、煤矿掘进工作面合理掘进速度的影响因素

影响煤矿掘进工作面合理掘进速度的因素很多,具体来说主要有以下几方面:第一,地质因素。煤矿开采地质常常能够见到断层以及褶皱的问题,例如瓦斯聚集、围岩节理情况等,这些问题会提升煤炭开采的复杂程度,对煤矿巷道的实际掘进效率产生负面影响。第二,管理因素。管理因素又可以分为人员因素以及组织因素。例如作业人员的技能水平如果偏低,对于设备设施的操作方法不够熟练,就容易影响掘进速度。再比如,现场的管理人员本身如果缺乏管理水平,对于整个生产作业无法进行有效的监管,那么也容易出现掘进速度较低的问题。

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三、科学提升煤矿掘进工作面掘进速度的建议

(一)加强对超前地质勘测技术的应用

在煤矿生产过程中,地质勘测是一个非常重要的环节。这一环节能够为煤矿的生产设计以及开采作业提供依据,确保企业能够实现既定的开采目标。在开采过程中应用超前地质勘测技术能够教师发现采煤过程中出现的地质问题,对这一技术的应用也能够确保掘进工作的安全性与可靠性。常见的煤矿超前地质探测技术主要有巷探、物探、钻探等技术,对于这些技术的应用能够技术帮助企业发现开采过程中的水文地质变化情况,便于作业人员明确煤层掘进面的安全距离,获取岩层的实际开采数据信息,防范掘进过程中可能出现的瓦斯突出、突水等情况,确保掘进速度。开采人员在作业过程中要提前制定一些紧急突发事件的应对方案,同时编制掘进设计图纸,严格按图施工。

(二)改进矸煤的运输系统

当前,很多煤矿在开采过程中对于煤矸石的运输都是采取矿车运输的方式,这种运输方式效率较低,而且容易出现安全事故,企业可以考虑对这种传统运输方式,可以将矿车运输改为铁板机与皮带机的结合,以提升煤矸石的运输效率。这种运输模式能够实现物料的集中运输,避免中间转运环节,在提升掘进速度方面能够起到重要作用。

(三)应用中深孔爆破技术

巷道掘进过程中,技术人员在设计爆破点时要严格遵照“抓两头、带中间”的原则,采取中深孔爆破技术提升炮眼利用率,提升施工速度。在煤巷条件下,掘进施工往往很难提高速度,主要就是受到炮眼深度以及循环进度的影响。作业人员可以做好迎头炮眼深度的设计工作,保证底部炮眼、两旁边帮以及掏槽炮眼的深度保持在2m,而顶部炮眼的设计深度为0.7m即可。在爆破工作完成后,要做好棚架的搭建,防范巷道顶部煤层的松散。在岩巷条件下,开采人员要结合实际的掘进情况,采取风钻爆破眼的方法,可以在各个掘进头设计5台至6台风钻,且保障风钻钻孔的深度在2.0~2.2m之间。

(四)使用光爆锚喷支护技术

在煤矿巷道掘进过程中,作业人员可以采用光爆锚喷支护技术,确保巷道岩面的平整性,确保其成型效果。根据有的学者的研究发现,作业人员使用光爆锚喷支护技术实际施工时,半眼率可以超过50%。通过现场跟班可知,当顶板处于良好状态时,应结合掘进情况适当缩减锚杆长度,调整支护参数,以有效缩减锚杆眼的使用数量与打眼时间,从而在节省掘进成本的基础上,提高了掘进速度。

(五)对作业流程进行平行化安排

在开采过程中,为了确保相关设备设施的正常运行,作业人员要做好设备管理工作,要重视设备的日常维修保养,针对每台设备安全专门的管理人员进行维护,做到设备的及时维修和保养。同时,要将设备的维护保养情况与管理人员的绩效考核结果进行挂钩,激发管理人员的维护积极性。同时,企业要提前做好设备故障解决方案,并保障有足够的零部件进行更换维修。

四、煤矿掘进工作面掘进技术发展趋势

当前煤矿掘进的常见方法主要有综掘以及钻爆法两种,综掘法本身需要使用的设备体积和质量较大,安装运输都比较麻烦,所以实际的生产适用性较差。钻爆法虽然不涉及到大型设备,但是安全性差,掘进速度慢,施工难度较大。从未来来看,我国煤矿巷道掘进将以钻爆法为主,当前德国等西方发达国家已经有奖钻爆法应用到大断面的案例,例如德国采用钻爆法成功掘进工作面22~35m2,在掘进时装岩机发挥了重要作用。所以未来加强对钻爆法的进一步研究,针对其安全性问题等因素进行改进能够让钻爆法的应用效果和工作效率更理想。

参考文献

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[3] 张育磊,高杰,毛力国等.煤矿掘进工作面合理掘进速度研究[J].煤炭与化工,2018,41(3):57-60.

[4] 吴小娃.影响煤矿巷道快速掘进关键技术[J].西部探矿工程,2019,31(9):125-126.

论文作者:韦治国

论文发表刊物:《科技新时代》2019年9期

论文发表时间:2019/11/20

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