煤矿井下掘进技术的推广和应用探讨论文_刘建法

煤矿井下掘进技术的推广和应用探讨论文_刘建法

山东能源临矿集团田庄煤矿 山东济宁 272103

摘要:目前,世界的能源一直在不断的消耗中,为了后代子孙的生存和发展,提倡可持续发展。煤矿巷道掘进是一项系统的工程,在作业中有着很多不定性因素,而要保证生产作业的正常顺利进行,需要采取一定的手段使得巷道掘进和工作面回采在空间和时间上的关系科学合理。因此在巷道采掘过程中要有科学有效的组织和管理,保证生产作业的质量和安全。在煤矿巷道掘进中,各种形式的支护技术可以提高掘进的速度,实现掘进的效率提高和安全保障,在支护中可以分为四个形式:单一支护,如喷浆支护;联合支护,如锚喷支护;主动支护,如锚杆支护;被动支护,如砌碹支护。其中,锚杆支护能够充分发挥围岩自身的作用和承载能力,使得围岩和支护体形成一个整体的结构,共同承担围岩的压力和变形,是一种主动支护的结构,它的成本较低,可以实现平行交叉作业,有利于快速的组织施工,应用的范围较广。煤作为不可再生能源,在我国的发展建设中起到非常重要的作用,对采煤各个环节中的技术和工艺进行完善,可以实现采煤作业的安全生产,可以将煤的开采做到最彻底,节约每一点能源。

关键词:煤矿;井下挖掘技术;应用推广1.技术的发展

近年来,随着社会经济的发展,我国的煤矿掘进技术也在不断提高。早在几年前,煤矿的掘进技术就已经出现了年产几百万吨甚至几千万吨的情况,增加了回采的数量,提高煤矿采集技术的关键就是巷道掘进技术。在我国,掘进技术的关键就是掘进机的设备,但是在掘进机研究方面,我国一直落后于发达国家,不过随着我国对掘进机的重视不断加强,掘进技术也在不断提高。以前,我国的掘进机技术并不发达,引进的掘进技术就当时的状况来说可靠性低、能力差、机器设备的功率小,只能运用在煤巷中。

2.分析我国煤矿井下掘进技术中存在的问题与现象

2.1我国煤矿井下掘进工作企业对掘进技术与设备管理的专业性认识不足。在我国煤矿井下掘进企业中,通过对井下掘进技术的了解与掌握,能够对煤矿井下掘进工作企业的整体工作进行监督控制,但是由于管理人员对井下掘进技术管理的认识不足,导致对井下掘进技术的管理不充分,严重影响了煤矿井下掘进技术管理的有效性,对井下掘进技术进行有效管理,能够帮助煤矿井下掘进工作企业对自身情况做到充分的掌握,进而做出正确的工程控制,然而不足的井下掘进技术管理导致对自身情况估计失误,导致在进行决策的过程中产生了盲目性,造成对煤矿井下掘进工作企业的严重安全事故,因此加强对井下掘进技术管理的控制是煤矿井下掘进工作企业发展工作的必要手段,需要得到煤矿井下掘进工作企业的管理层及掘进技术管理人员的重视。

2.2我国煤矿井企业的井下掘进技术管理有效性低下。我国煤矿井工作企业的井下掘进技术管理属于技术管理的范畴,提高井下掘进技术管理的水平需要落实到不同技术的加强,通过发展掘进技术管理,来带动煤矿井下掘进工作发展的有效性与公正性,但是现如今我国井下掘进技术管理有效性低下,主要表现为对单位所有的井下掘进技术不能充分掌握,这主要源自于煤矿工作企业对井下掘进技术管理的认识不足,对掘进技术管理的具体实施不够全面,导致我国煤矿井下掘进工作企业的技术管理手段不足,管理有效性低。

3.煤矿井下掘进技术的推广和应用

为了促进和提高煤矿采掘效率和采掘质量水平,我国在煤炭生产中逐渐取消了岩石集中巷布置的方式,增加煤巷在井巷工程中的比例,在煤层中布置开拓巷道和采准巷道。目前,我国煤巷约占总掘进巷道总工程量的80%左右。我国煤矿井下掘进方式主要有三种:煤巷综合机械化掘进方式、连续采煤机配套锚杆钻车掘进方式、掘锚机组掘锚一体化掘进方式。

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3.1煤巷综合机械化掘进方式

煤巷综合机械化掘进方式是指在井下巷道掘进的过程中,采用和依靠各种机械化掘进设备进行的一种方式。其所采用的掘进设备主要有:悬臂式掘进机、转载机、可伸缩带式输送机、单体锚杆钻机、通风除尘设备及供电系统等设备组成。目前对煤巷综合机械化掘进设备的主要要求和特点有:对掘进机械的整体设计有一定的要求,特别是结构方面,一定要结构紧凑,设计合理;要求掘进机的工作稳定性要好,这就要求其工作的重心和机身要低;由于井下掘进环境恶劣,要求掘进设备具有良好的适应性和可靠性,而且要有一定的自动装置和自动检测系统。

3.2掘锚机组掘锚一体化掘进方式

掘锚机组掘锚一体化掘进方式主要是将掘进技术和井巷支护技术相结合起来,一方面实现了煤矿井下快速高效掘进,另一方面又可以使得锚杆支护同步进行,可以大大地减少掘进设备和支护设备间的换位作业时间,以便在同一台设备上实现掘进和支护共同完成。目前,主要有两种掘锚机组,一种是悬臂式掘进机机载锚杆钻机,在这种钻机掘进过程中,由于采用了锚杆支护,使得支护作业的时间所占比重较大,掘进机掘进与巷道顶板支护之间的矛盾不能很好协调和解决,因而应用受到了一定的限制,应用范围较小。另外一种应用比较广泛的掘锚机组是以连续采煤机为基础的掘锚机组。这种掘锚机组可以实现掘进和锚护同步作业。由于机器庞大,对巷道条件要求高,适应范围较小。

4.探究加强我国煤矿井下掘进技术的手段与措施

4.1加强煤矿掘进技术的管理有效性,大大加强井下掘进技术的安全性。在煤矿井下掘进工程的过程中可以通过加大煤矿井下掘进制度建设的方法来提高技术管理的水平,保证煤矿井下掘进工程的整体安全性。煤矿井下掘进企业必须完善自身的井下安全工作制度,必须能够保证严格按照国家规定的文件与法律进行井下掘进工作,不能贪图工作的便捷性而放弃了工作的安全性,而政府方面,要加强上级煤矿部门对下属企业的井下掘进工作的监督与管理,要做到减少煤矿井下工作的“黑暗面”,保证监督过程的透明化。

4.2积极完善煤矿井下掘进数据系统,结合往年的井下数据来为煤矿井下掘进工程提供理论数据依据。在煤矿的掘进过程中需要进行地下结构的开拓与挖掘,煤矿井下掘进需要大量的巷道的贯穿与构建,因此在煤矿井下掘进的前期准备与工程中,更是对开工位置需要准确的定位,在掘进的过程中,精准的开工位置与相关当地的地形数据是非常重要的,而且,在煤矿井下掘进的过往经验支持下,更能够保证掘进技术工人的生命安全,在煤矿井下工程中,为了掘进工人的进出与通风,需要进行必要的开凿井道,往年的井下掘进理论数据与经验提供正确的开凿方案与路线,能够最大程度减少威胁找矿工人的生命安全的情况出现。由此可见,在煤矿井下掘进工作之前构建数据系统进行借鉴是十分重要的。

5.结语

随着现代化煤矿生产的不断发展和新的采煤技术的不断涌现,如何实现生产的集约化和设备成套化是提高煤炭企业竞争力的重要发展方向之一。煤巷综合机械化掘进方式是一种相对传统的井下掘进方式,其对掘进机的性能要求比较高;连续采煤机配套锚杆钻车掘进方式和掘锚机组掘锚一体化掘进方式主要适用于可以实现锚杆支护的煤矿井下掘进,在大断面煤巷掘进中,连续采煤机及掘锚机组能够发挥其比较突出的优势。

参考文献:

[1]夏驰穹. 基于ZigBee技术的煤矿井下人员定位系统的研究[D].安徽理工大学,2014.

[2]吴响. 煤矿瓦斯场分布演化规律及其时空建模研究[D].中国矿业大学,2014.

[3]潘利刚. 矿区安全智能信息管理系统设计与实现[D].电子科技大学,2014.

[4]洪玉玲. 煤矿安全监控三级联网系统软件的设计与实现[D].煤炭科学研究总院,2014

论文作者:刘建法

论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/20

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