煤矿机械快速掘进技术探究

2016-01-12徐瑞静周荣哲侍爱军山东宏河矿业集团嘉祥红旗煤矿有限公司山东济宁272000

中国新技术新产品 2015年19期

关键词：作业面机械化巷道

徐瑞静　周荣哲　侍爱军　（山东宏河矿业集团嘉祥红旗煤矿有限公司，山东　济宁　272000）

煤矿机械快速掘进技术探究

徐瑞静周荣哲侍爱军
（山东宏河矿业集团嘉祥红旗煤矿有限公司，山东济宁272000）

本文是对煤矿机械快掘进技术的综合探讨，笔者结合实际经验对快掘进技术的基础要求以及应用要点进行了分析。在此基础上通过与普通挖掘技术进行对比，说明了煤矿机械快掘进技术的应用能够有效提高煤矿挖掘的效率。

综合机械化；快速掘进；巷道；综采工作面

资料统计显示，我国的煤矿资源分布比较复杂，各地区的煤矿厚度分布不均匀，而且煤矿的结构也比较复杂。为了开采地下的煤矿，往往需要在煤岩之间开拓巷道运输煤块，在巷道中间设立作业面，进行开采工作。与此同时，随着科学技术的发展，煤矿开采技术也有了巨大的进步，工作的作业面不断增大，一些地区甚至已经出现了千万吨级的超大型开采面。在这样的技术背景下，如何解决煤矿机械快掘进技术中的难题，已经成为约束煤矿开采业发展的瓶颈。只有解决了快掘进技术方面的难题，才能实现煤矿的集约化高效生产，极大提高煤矿的开采效率。本文主要就是围绕煤矿机械快掘进技术进行探讨分析，希望能对读者有所帮助。

1　机械快掘进技术要求

在进行煤矿开采的过程中，综合机械化快掘进技术实质上也就是指将挖掘机、装载机、以及运输机集合成一体，完全实现制动化操作减少人工作业，从而大大提高煤矿开采的效率。综合机械化开采技术，是将煤矿的开采中的掘进、通风、除尘、排水、供电、供水等工作统一进行机械化操作。将我们安排在一条流水线上，形成一条相互配合，连续生产的完整掘进系统。这种连续化作业的生产方式，能够大大提高煤矿的开采效率，提高经济效益。在这种背景情况下，为了能够满足煤矿机械化快掘进技术的生产要求，需要注意以下几个方面的问题：

1.1以具有高度可靠性以及大功率性特点的长壁综采技术作为综合机械化快速掘进技术的发展核心，促进综采工作面单产量的快速提升，尽可能的减少回采面数量，简化工作面巷道布置，减少生产环境，满足高效集约化生产的要求。

1.2对矿井工作面的巷道布置进行合理改革，优化巷道掘进支护技术手段，促进矿井运输系统以及提升系统性能的优化，根据实际情况，促进采区（盘区）尺寸的发展，增加综采工作面推进长度，提高巷道断面有效面积，以更好的满足综合机械化快速掘进技术应用过程当中生产的高效性与连续性。

1.3在综合机械化快速掘进技术的发展过程当中，需要加大技术创新的力度，以新技术，新设备的大力投入，提高煤巷掘进速度，以更好的满足煤矿综采工作面在高产、高效、以及快速推进方面的具体要求。

1.4在促进综合机械化快速掘进技术的发展过程当中，需要重点针对当前已有的煤巷锚杆支护技术进行改进与发展，解决当前在长距离以及大断面煤矿巷道支护方面存在的问题，为综掘工作面掘进作业的快速性与安全性打下良好的基础。在条件允许的情况下，尽可能的促进综采掘进技术的发展，逐步实现掘进锚固一体化的发展方向，促进连续采煤机的推广使用，更好的支持工作面快速掘进。

2　综采工作面实例分析

某坡度为5%的煤矿，平面巷的设计工程量为590m，回风巷的设计工程量为1910m，标高在地下639m～666m之内。在施工的过程中使用的是MK3型号的煤矿掘进机。根据煤矿挖掘多年来的统计资料料可以看出，在刚才的案例中煤矿的作业面呈拱形。挖掘面的宽度为6000mm高度为4700mm，断面的宽度为6880mm高度为4410mm。开挖之前是要进行岩石成分检测的，根据之前的研究资料显示，这里的煤矿岩石成分主要是比较细的砂岩和矿质泥岩。

3　快掘技术的应用

煤矿的整个开采流程大致是这样的，由掘进机例如上文所提到的MK3型号的掘进机，将煤岩打碎产生的煤块被输送到输送胶带上，再由输送胶带将这些煤块运送到储存仓。然后在储存仓的另一个端口有专门的机器也就是耙矸机，由耙矸机再将煤块运送至矿车内，在由矿车将煤矿运输至副矿口处，最后经过机械提升至下井口，这就结束了整个煤矿的挖掘过程。不难看出在整个煤矿挖掘的过程中，煤矿挖掘速率的快慢主要取决于掘进机掘进速的快慢，所以完善煤矿机械快掘进技术是提升煤矿开采工作效率的关键。煤矿的巷道通常情况下都是极不稳定的需要采用一定的支护措施，如果是在巷顶比较稳定的情况下，可以每掘进1.5m设置三棚。如果是在巷顶极不稳定的情况下，例如有岩石碎块落下时，这时就需要采用每零点五米设一棚或者是每一米设二棚的方式了。

巷道的支护一般分为临时性支护和长久支护两种。其中临时性支护一般都是设置在巷道的掘进部位，由于这部分的支护不会使有太长时间，通常采用性能比较差一点钢材支护。对于永久性支护部分，考虑到在以后的生产生活中使用的时间比较长，巷道岩石结构极不稳定。通常采用韧性比较好的钢材进行支护，支护面积一般也比较广。在合理支护的前提下，采用快掘进技术包括以下两个方面：

（1）采用快掘进技术，难免会产生更多的煤矿灰尘，为了达到快掘进技术对空气净化的要求，可以采用新的降尘技术。具体做法是在掘进机上安装小型增压水泵，在掘进的同时利用高压水除尘。而且在掘进时要根据掘进的情况，及时的对设备的一些参数做出调整，以达到最好的除尘效果。同时也要配合通风技术，综合多方面方法除去巷道内煤尘，确保安全生产。

（2）在巷道的支护方面，应当采用锚杆支护，因为采用这种方式不但可以缩短巷道的支护时间，还可以减少工人的劳动量，而且支护效果也比一般的支护方式好。最重要的是在更好的支护条件下，还有利于提升机械的掘进速率。在设置支护杆时应采用锚杆支护方式，这种支护方式可以一次性完成所有工作步骤，节省了作业时间，加快了支护架设立的速度，解决了支护架设置跟不上掘进速度的问题。使用这种技术不但可以节省作业时间，还可以减少工人使用量，大幅度提高工作速率。

通过采用机械快掘进技术，有效的提高了煤矿开采的效率，将每个月掘进速度提高到了200多米，而且采用这种技术开挖的作业面煤矿巷道更加整齐。采用锚杆支护技术实现了支护材料的合理利用，有效节约了作业时间提高了施工效率，同时也提高了整个巷道工作面的稳定性水平。