摘 要:在煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中經(jīng)常會遇到復(fù)雜的巖石地質(zhì)條件,對煤礦開采工作造成了一定難度。當(dāng)前我國在煤礦開采技術(shù)以及相關(guān)的設(shè)備研發(fā)上,基本上已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平,尤其是針對巖石巷道掘進(jìn)技術(shù)的開發(fā)更加明顯。本文就針對巖石巷道掘進(jìn)施工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及創(chuàng)新性研究實施分析。
關(guān)鍵詞:煤礦巷道;掘進(jìn)技術(shù);創(chuàng)新研究
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.054
隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展速度不斷加快,人們的日常生活以及工業(yè)的生產(chǎn)方面,對煤炭資源的需求量越來越高,煤礦開采單位為了有效提高煤礦資源的開采效率,需要對煤礦開采過程當(dāng)中對各種不同類型的地質(zhì)條件進(jìn)行掘進(jìn)和開發(fā)。在煤礦巷道的掘進(jìn)施工當(dāng)中,很多先進(jìn)的掘進(jìn)技術(shù)被運用其中。但是實際的工作效果仍然存在一定的問題。在保證經(jīng)濟成本投入合理的情況下,需要對巖石巷道進(jìn)行高效化的掘進(jìn)和開采,保證巖石巷道掘進(jìn)技術(shù)發(fā)揮出最大的效能,為煤炭企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展提供推動力。
1 巖巷施工技術(shù)及裝備的現(xiàn)狀
(1)通過鉆爆法掘進(jìn)技術(shù),使用的是風(fēng)動鑿巖機和裝巖機來進(jìn)行掘進(jìn)操作,在裝運和開采過程當(dāng)中使用的是兩種配套掘進(jìn)方法。這種掘進(jìn)方法采用的是重型側(cè)卸式裝卸機和裝巖機來進(jìn)行轉(zhuǎn)載,在運輸過程當(dāng)中通過礦車和膠帶輸送機來進(jìn)行運輸,該掘進(jìn)方式在我國一些大型的煤礦巖石巷道當(dāng)中的使用較多,盡管具有較強的靈活性以及適應(yīng)性,但是在實際的工作過程當(dāng)中,由于施工操作人員的工作強度較大,并且會存在一定的安全風(fēng)險,在運輸和掘進(jìn)過程當(dāng)中,整個操作流程比較復(fù)雜,需要多方面的輔助工作來加以保障,所以說當(dāng)前只有30%左右的煤礦開采企業(yè)使用這種掘進(jìn)方式。
(2)以全液壓鉆車配套的裝運機械化作業(yè)線,使用全液壓鉆車來進(jìn)行掘進(jìn)操作,是當(dāng)前我國一些中大型煤礦企業(yè)廣泛運用的掘進(jìn)方法,在巖石巷道的掘進(jìn)和推進(jìn)過程當(dāng)中,以全液壓鉆車作為主要的作業(yè)流程,以履帶傳送式的液壓鉆車配到履帶式的裝卸,對配套設(shè)備的機械化作業(yè)效率的提升建立了有效的保障。通過全液壓鉆車的掘進(jìn)操作,在整體的掘進(jìn)效率上比較高,但是掘進(jìn)設(shè)備的損耗程度也比較明顯,在前期的實施過程當(dāng)中會造成比較大的經(jīng)濟投入。因此,在該項技術(shù)的選擇上,基本上都是一些經(jīng)濟實力比較高的單位來進(jìn)行選擇,并不是適用于所有的煤礦開采單位。
2 礦井巷道掘進(jìn)工藝的發(fā)展
在煤炭資源的開采過程當(dāng)中,首先需要進(jìn)行煤礦巷道的掘進(jìn)工作。隨著我國煤礦行業(yè)的開發(fā)和開采程度不斷加劇,在整體的開采范圍上也有著明顯的提升,巷道掘進(jìn)技術(shù)日漸成熟,巷道本身所適應(yīng)的工作范圍也在不斷擴張。通過對煤礦巷道的科學(xué)布置所形成的斷面形狀以及實際的支付方式等都有著一定的改變。該項工作正在不斷朝著以下幾個方面進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展:
2.1 巖石頂板煤巷向煤層頂板巷道和全煤巷道發(fā)展
巖石巷道是煤礦開采過程當(dāng)中的重要設(shè)計以及選擇的目標(biāo),同時也是有效提高煤礦開采單位經(jīng)濟效益的重要方法,在巖石頂板和煤礦巷道的操作掘進(jìn)過程當(dāng)中,全煤巷道的掘進(jìn)發(fā)展是一個重點方向。通過煤礦開采實現(xiàn)了整個工作面的回采以及整個巷道的掘進(jìn),其中大部分使用的是煤層底板掘進(jìn)方法,在巷道底部預(yù)留煤層對厚度適中的煤層進(jìn)行合理的設(shè)置。在開采過程當(dāng)中大多使用的是頂部巷道和全煤巷道的施工方法,這種整體的煤礦巷道的開采方式具有開采的效率更高的優(yōu)勢,同時還實現(xiàn)了對更深層次的煤礦資源的深度開發(fā),在很大程度上提高了煤礦單位的資源開發(fā)效率,進(jìn)而提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。
2.2 巷道拱形斷面向矩形斷面發(fā)展
在煤礦巷道的掘進(jìn)過程當(dāng)中,經(jīng)常會產(chǎn)生拱形態(tài)的斷裂層,這種斷裂層的形式會對巷道的整體受力狀態(tài)形成影響,有的拱形斷面會利于巷道支護施工,但是對掘進(jìn)設(shè)備的工作要求相對較高,同時巷道的成型速度較低,很難保證巷道形成之后的整體質(zhì)量,經(jīng)常還會存在巷道斷面被頂板破壞產(chǎn)生了坍塌問題。對于回采巷道來講所形成的拱形巖石斷面,會對采煤工作的之后形成一定的影響,運用錨桿索錨支護的方法,有效保證了巖石巷道支撐的穩(wěn)定性,同時還解決了拱形巷道在支護工作當(dāng)中存在的問題,保證了工作人員的工作安全性,同時還可以降低工作人員的工作強度。
2.3 巷道支護由被動支護向主動支護的方向發(fā)展
在煤礦巷道支護形式上,正在慢慢從被動支護轉(zhuǎn)型成為主動支護的形式,其中被動支護上使用的是金屬支架作為支撐,這些支護的方式對于煤礦巷道的圍巖不會形成較強的支撐能力,只有在圍巖產(chǎn)生形變或者是圍巖的壓力明顯上升的時候,才能起到一定的支撐作用。在最近幾年的發(fā)展過程當(dāng)中,隨著錨桿支護理論不斷的研究和深入,其中各種不同的錨桿支護方法被運用到實踐當(dāng)中,使得錨桿支護和梁網(wǎng)組合支護的方式得到了廣泛的運用,支護體和圍巖一體化支撐模式是未來煤礦巖石巷道支撐的重要發(fā)展方向。
3 結(jié)束語
在一些比較復(fù)雜的地質(zhì)條件下來進(jìn)行煤礦開采過程中,通過巖石巷道的掘進(jìn)工作的開展,其中經(jīng)常會遇到諸多困難。如果在煤礦巷道開采過程中的所運用的技術(shù)不合理,那么會直接影響到巷道掘進(jìn)工作的質(zhì)量以及工作人員的人身安全。所以說,相關(guān)煤礦施工單位需要重點注重煤礦巷道掘進(jìn)工作中的技術(shù)選擇,同時還需要針對各種新型的掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行深度的創(chuàng)新,不斷朝著智能化的方向上不斷發(fā)展,這樣才可以有效的推動我國煤礦企業(yè)的長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。
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作者簡介:孔慶生(1987-),男,山東曲阜人,本科,中級及注冊安全工程師,研究方向:采礦。