煤矿井下掘进技术的推广和应用

2017-03-09程燕华

环球市场 2017年32期

关键词：煤巷掘进机采煤机

程燕华

新光集团淮北刘东煤矿

煤矿井下掘进技术的推广和应用

程燕华

新光集团淮北刘东煤矿

煤矿是中国经济的一大要点，也是经济发展的有力支持。煤矿属于不可再生资源，其开采规模非常大，中国煤矿作业中，井下挖掘占有重要地位，煤矿资源越来越少，处于高消耗状态，在煤矿事业中，应该积极完善井下掘进技术，加快煤矿发展速度，一方面降低煤矿井下掘进技术的成本消耗，另一方面引入先进的技术，完善井下挖掘环境，保障煤矿井下掘进技术的利用效率，提高煤矿资源开采效率。本文主要对煤矿井下掘进技术的推广和应用进行了一定的探讨。

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引言

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。

1、锚杆支护技术

锚杆支护技术采用金属物质制造的支护杆柱，杆柱需打入煤矿地表岩土内，提前打出支护孔洞，孔洞需要和锚杆杆柱头部科学连接起来，具有补强、悬吊的效果，为煤矿井下挖掘操作提供水平应力、组合拱等方法。锚杆支护技术应用在煤矿井下作业中，核心思想是利用锚杆改善围岩内部应力，进而改善围岩状态，在巷道四周构成可靠的岩石带，保障岩石带的稳定性与固定性。锚杆和围岩相互作用，能够保证巷道的稳定性，属于一类主动式的支护方法，在井下掘进中最为常用。锚杆支护方式很简单，表现出机械化的操作特征，提高了锚杆支护的效率，而且具备快速的特征。锚杆支护技术虽然提升了井下掘进技术的稳定性，但是也存在一定缺陷，即不能完全封闭围岩，也无法控制岩石风化，支护过程中，很容易诱发岩石裂缝与剥落问题，所以在锚杆支护技术实施中，还应该注重此类问题的处理，避免井下掘进技术引起安全风险，充分发挥锚杆支护技术的优势。

2、联合支护技术

联合支护技术是在煤矿井下掘进施工中利用两个及以上的支护技术，共同作用在同一区域的围岩内，注重联合支护技术的稳定性。煤矿井下掘进中，常用的支护方法有：混凝土支护、锚杆支护，如果单纯采用一类技术，就会引起诸多问题，由此选择联合支护技术，把常用的支护技术联合起来，弥补单一技术的不足。联合支护中，根据煤矿井下掘进作业状态，规划出可用的组合技术方法，结合煤矿井下掘进案例，例举几种联合支护技术：

a)锚网支护，锚杆与金属网联合，铁丝制作网片，通过托板，放置在锚杆的端头位置，避免小块岩石松动，解决了上文描述的锚杆支护缺陷，在煤矿井下围岩稳定性差的环境中，此类技术最常用；b)锚喷支护是锚杆与混凝土支护的结合，具有安全可靠的优势，一般情况下，煤矿井下掘进技术的环境缺乏安全性、容易发生坍塌时，锚喷支护应用较多；c)锚喷网支护，其联合性的特征最为明显，是指锚杆、混凝土与金属网共同应用。金属网可以提升混凝土支护的整体特征，促使混凝土应力能够均匀分配到井下围岩的土层内，以免出现开裂的情况，增强井下掘进岩层的抗压与抗拉性能。联合支护技术根据煤矿井下掘进需求，设计喷层技术，将金属网覆盖到岩层上，提升煤矿井下掘进的安全性，杜绝发生技术风险。

3、煤巷综合掘进技术

煤巷综合掘进技术是指在煤矿井下环境中，安排掘进工作时，应用综合化的机械设备完成井下掘进技术。煤巷综合掘进技术的机械设备包括锚杆钻机、悬臂式掘进机等。结合煤巷综合掘进技术的应用，此类技术在煤矿作业中的特征有：

a)煤矿作业单位在安排井下掘进技术时，需严格按照规定参数和规格进行，特别是必须掌握机械设备的运行参数，根据煤矿井下作业需求，安排紧凑的掘进方案，确保掘进机械设备合理运用，完善煤巷作业掘进工作；b)掘进机工作期间，要达到稳定性的要求，适当降低掘进机的工作重心，压低机身，避免周围环境对掘进效果造成影响，机械设备准确操作能够实现掘进的稳定性，还要安装自动检测的设备，完善掘进技术。

4、大断面煤巷掘进机掘进技术

利用大断面掘进机进行井下掘进，在现代煤矿采掘工作中较为广泛，它集中了采煤、落煤、运输等功能，而且还能保证截割宽度的标准性。我国现在采用的方式主要是单机引入与配套设备引入，这两种方式具有良好的适应性与效率性，一些大中型煤矿企业较为中意。依照掘进机在掘进时使用的运输方法进行分类，可分为：①间断运输。需要配备的设备是连续采煤机、运输机和破碎机等，它的运输特点在于要灵活运用相关的设备将这一段的运输终点转移到下一段，成为运输起点；②连续运输。顾名思义，该方式就是可以连续运输煤炭，具有较好的完整性与连续性，可以在整个运输过程中实现自动化控制、自动化运输。

我国目前采用的大都是连续运输的方式进行煤矿掘进，此方式的工作原理为：在大断面煤巷掘进时，可以让连续采煤机和锚杆钻车实现交叉换位，而且在掘进循环时，还能让连续采煤机在运输的巷道中不断掘进，让锚杆钻车在同一时间进行锚杆支护。当连续采煤机已经完成了自身的掘进任务时，可以自动同锚杆钻车进行位置交换，之后完成接下来的循环作业。此掘进方式可以保证掘进的高效性与快速性，满足相关的要求，而且还能切实保证井下掘进的质量，相对悬臂式掘进来说具有更大的优势。但是，大断面连续掘进也有相应的缺点，那就是它无法进行单巷掘进，而且它对于煤巷掘进来说会受到空间条件的限制。