摘要:随着当前科技的越发进步,我国各种煤矿设施也在不断的建设中,产矿的速度以及各项设施也在不断的完善当中。以下分析了当前煤矿井下巷道掘进施工工作的重要性,并经过合理的分析以及讨论,提出了相应的煤矿巷道掘进施工技术的改进措施。以期能够提高煤矿井下巷道贯通施工的精准率。
关键词:煤矿巷道;掘进技术;质量;现状;发展
一、我国煤矿巷道掘进技术及装备现状
1、综合机械化掘进
综合机械化掘进是非常有利于煤矿巷道掘进发展的一项技术,是近些年才发展起来的。这种技术普遍应用于大型或者中型的煤矿中。而且这样的技术是依托于多种设备的。转载机,悬臂式掘进机,刮板输送机等一些机器都是综合机械化掘进技术所依靠的设备。
悬臂式掘进机在众多设备中的作用是非常突出的,同时也是综合机械化掘进中最主要的设备。我国最初引进这种设备的功率是比较小的,所以这种设备在正式施工中所使用的效率也比较低。而且在使用的过程中经常会出现设备问题,从而影响工程的顺利进行。但是后来我国科研人员对于这一设备进行了创新和改造,提高了设备的功率,也提高了设备的生产性能,所以在施工的过程中也能顺利的推进煤矿巷道的掘进。
2、大断面煤巷连续采煤机掘进
连续采煤机是非常重要的一项技术手段。这一技术具有高产和高效的特点。连续采煤机的速度是比较快的,而且可以同时进行掘进与支护作业。但是利用这一技术进行煤矿巷道掘进也是存在很多缺点的。在使用大断面煤巷连续采煤机掘进时对煤层的条件有着非常高的要求。
3、掘锚一体化掘进
连续采煤机与悬臂式采煤机是我国煤矿巷道掘进中非常重要的两种机械设备,科研人员在研究了这两项设备之后,研制出了新型的掘锚机组。这样的一体化掘进设备可以提高施工的质量和水平,而且也可以提高施工的效率。
二、煤矿巷道掘进施工改进方案
1、优化煤矿井下巷道的结构
在煤矿巷道的掘进施工工作之前,首先要进行煤矿井下巷道的设计,有了正确的施工图纸,整个施工工作才有了依据。在整个煤矿巷道施工图纸构造的制定当中,需要注意以下的一些问题。毕竟不同的煤矿会处在不同的地质环境当中,各自的情况也会有不同,因此对于煤矿井下巷道的设计结构也要有差异性,结合当地具体的环境情况。在施工之前,一定要对当地相关的地形以及气候进行密切地考察监测,当然也不能忽略施工的地理位置。将各项详细的数据整理出来并记录在册,以便为后续的施工做详细的规划参考。同时,为更好地了解当地的特色以及生态情况等因素,可以考察结合施工地点周边的建筑物的各项参数,为施工提供相应的参考。在遇到暴风雨、泥石流以及雷电等多发地区时,准备工作一定要妥当完善,施工方案的设计一定要结合当地人的参考意见,并尽量由经验丰富的施工人员来完成,或者由经验丰富的施工人员来辅助完成。最好还要经过多次的试验工作,确保正确无误时,再动手施工。比如在遇到地质断层时,应该通过掘进工作面的方式来处理这种情况,并尽量控制棚距,把棚距尽量控制在较小的范围之内。此外,在煤矿井下巷道的设计过程中,敲帮问顶制度也是值得注意的,煤矿开采方要尽量避免空顶作业现象的发生,以确保工人们的施工安全。一般来说,煤矿井下巷道顶板形状大多数为拱形设计,这种方式运用了物理学的原理,拱形能够大大地提升顶板的承载能力,此外拱形的设计也可以增大开采工作人员活动的空间,使得开采能够更加方便的进行。
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2、明确煤矿巷道掘进过程中顶板事故发生原因
在煤矿巷道掘进过程当中,顶板事故是最为频发的事故,因此各部门要对这个问题予以重视。煤矿开采过程中,故障产生的原因有很多。但大致可以分为两个原因,第一个是由于煤矿开采地点所在的地质构造引起的。我国煤矿资源储藏丰富,但是这些煤矿资源大多数处于较为复杂的地质结构当中。由于施工时考虑不全面,对于掘进巷道顶板的设计不太合理。再加上受到矿井中比较薄弱的地质因素的影响,于是就很容易发生巷道顶板断裂的现象,从而造成安全事故。第二则是开采制度不完善,这一点可以说是开采方的原因,由于开采方对于安全问题不够重视,没有一套完善的开采体系。对于工人们的安全意识培训以及工人们的工作素质的培训也不够充分彻底。再加上有的开采方为了提高自己的竞争力,不断地缩减成本,在用材用料上苛扣成本,这导致在煤矿开采过程中,极易发生巷道顶板事故。
3、制定严格的煤矿井下巷道掘进施工机制
只有对于整个煤矿巷道掘进工作的施工机制有了全面的规划,才能够保证整个工作得以在秩序的引导下进行,从而保证了整个煤矿巷道掘进施工的工作效率以及确保了最后的施工成果,当面对施工当中出现的各种问题时,工人们也不会自乱阵脚,这就是有一套完整的体系在施工背后支撑的重要意义所在。要想形成一套完善的煤矿巷道掘进工作的机制,首先要在施工之前要对施工图纸进行合理的规划,保障施工图纸切实可行。这一步骤的具体方案在之前已经有所提及。其次,在施工过程中要处于一个良好的工作氛围,杜绝施工人员消极怠工的现象的发生。第三则是要加强对于施工人员的考勤管理制度,完善对于施工人员的管理。最重要的是要建立完善的煤矿井下巷道掘进的施工流程,将煤矿井下巷道掘进工作的作业步骤细化以及全面化,并将具体的工作落实到个人,以此来保证整个作业过程能够高效有序的进行。其次还可以建立相应的监督机制,通过外在的监督更能够保障整个煤矿巷道掘进施工机制得以落实。
三、煤矿掘进技术发展趋势
1、持续发展综合掘进技术
在我国井下高效掘进作业中,综合机械化掘进作业占据着重要地位,在未来也将会持续应用。这种技术的水平提升,主要是提高其作业效率,使成巷速度进一步加快。具体主要考虑四方面内容,即采用新型截割机构和自动控制技术,对支护技术改进,来确保掘进机的适应性良好;对元部件进行科学设计和选择,保证机器更加可靠;研究转运等后配套,提升整机与生产系统的配套性;积极寻求技术合作,使企业创新机制的得以转变,能够更好地应对市场的需求变化。掘进机则需进一步扩大其适用范围,并提升其自动控制水平,对新的截割技术进行探索,未来发展中多功能趋势将更加明显,掘进作业中可靠性加强,装备的配套能力也可获得进一步的提升。
2、连续采煤机的推广和掘锚一体化技术
连续采煤机可以实现高产高效的巷道掘进作业,其开采灵活,既可用于回采也可作为掘进设备使用,实现采掘合一。一方面要继续发展基于连续采煤机的掘锚机组,通过掘锚机组实现掘锚平行作业,其适用范围广、支护效果良好,且可保证掘进功效;另一方面要研发基于悬臂式掘进机的掘锚同步作业联合机组,能够同步进行掘锚作业。以悬臂式掘进机为基础,改变其升降和回转的方式,来将悬臂缩短,使用掘锚机锚杆安装、支护方式,可以实现掘锚同步作业。其研究内容主要是整机结构的稳定性、截割机构、装运机构滑移联结技术等,具体要根据我国煤矿地质条件、施工工艺,来研究相关配套形式和设备。
结束语
总而言之,加强对于煤矿巷道掘进技术的研究和分析是非常重要的,只有发现当前这一领域存在的问题,才能够根据问题提出相应的解决措施,不断提高我国煤矿巷道掘进技术的发展和创新,提高我国这一领域工作的质量和水平,而且还能够提高这一工作的安全性和稳定性,保护煤矿巷道施工人员的生命财产安全。
参考文献:
[1]钟昌江,孙维康.探讨煤矿巷道掘进技术[J].建筑工程技术与设计,2018(32):241.
[2]朱卫华.关于煤矿巷道掘进施工与支护技术研究[J].中国化工贸易,2019,11(3):170.
论文作者:张贺,张宁宁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/18
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