周小銅

摘 要：井下采煤主要是以井下掘進(jìn)技術(shù)作為基礎(chǔ)的工作，在煤礦井下進(jìn)行掘進(jìn)需要使用多種掘進(jìn)技術(shù)，它們能夠?yàn)榫蜻M(jìn)提供安全保障。但是，井下采煤始終是一個(gè)危險(xiǎn)工種，一旦發(fā)生礦難事故，死傷非常嚴(yán)重。我國近幾年的礦難事故明顯減少，但是還是要不斷完善井下采煤管理模式，注意生產(chǎn)安全。結(jié)合我國采煤現(xiàn)狀，對(duì)煤礦井下掘進(jìn)技術(shù)及其推廣應(yīng)用等進(jìn)行系統(tǒng)的分析。

關(guān)鍵詞：煤礦工程；井下掘進(jìn)技術(shù)；錨桿支護(hù)；聯(lián)合支護(hù)

中圖分類號(hào)：TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.142

煤礦井下掘進(jìn)非常復(fù)雜，涉及的領(lǐng)域非常廣，在實(shí)際作業(yè)中很有可能出現(xiàn)問題，因?yàn)樗牟欢ㄒ蛩胤浅６?。要想保證煤礦生產(chǎn)能夠正常、穩(wěn)定地進(jìn)行，一定要采取科學(xué)的方式進(jìn)行掘進(jìn)，建立起完善的組織管理部門，切實(shí)保證煤礦生產(chǎn)作業(yè)的效率、質(zhì)量與安全。

1 煤巷綜合掘進(jìn)技術(shù)

煤巷綜合掘進(jìn)技術(shù)主要指的是在煤礦井下巷道進(jìn)行掘進(jìn)的時(shí)候，綜合利用各類機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行掘進(jìn)的一種方式。采用的設(shè)備主要是懸臂式掘進(jìn)機(jī)、伸縮帶式煤礦運(yùn)輸機(jī)、錨桿鉆機(jī)等。目前，利用煤巷綜合掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行井下掘進(jìn)的特點(diǎn)為：①在設(shè)計(jì)掘進(jìn)機(jī)械的時(shí)候，需要設(shè)定相應(yīng)的要求，尤其是機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，需要保證結(jié)構(gòu)的緊湊性，保證設(shè)計(jì)的合理性；②掘進(jìn)機(jī)在工作的時(shí)候，需要保證其穩(wěn)定性，最大程度上保持低重心、低機(jī)身，而且在井下掘進(jìn)時(shí)，周圍的環(huán)境非常惡劣，需要設(shè)備本身的質(zhì)量過硬，要求其具備良好的穩(wěn)定性、可靠性，通過安裝自動(dòng)檢測裝置，使其具備自我檢測能力。

2 大斷面煤巷掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)技術(shù)

利用大斷面掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行井下掘進(jìn)，在現(xiàn)代煤礦采掘工作中較為廣泛，它集中了采煤、落煤、運(yùn)輸?shù)裙δ?，而且還能保證截割寬度的標(biāo)準(zhǔn)性。我國現(xiàn)在采用的方式主要是單機(jī)引入與配套設(shè)備引入，這兩種方式具有良好的適應(yīng)性與效率性，一些大中型煤礦企業(yè)較為中意。依照掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)時(shí)使用的運(yùn)輸方法進(jìn)行分類，可分為：①間斷運(yùn)輸。需要配備的設(shè)備是連續(xù)采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和破碎機(jī)等，它的運(yùn)輸特點(diǎn)在于要靈活運(yùn)用相關(guān)的設(shè)備將這一段的運(yùn)輸終點(diǎn)轉(zhuǎn)移到下一段，成為運(yùn)輸起點(diǎn)；②連續(xù)運(yùn)輸。顧名思義，該方式就是可以連續(xù)運(yùn)輸煤炭，具有較好的完整性與連續(xù)性，可以在整個(gè)運(yùn)輸過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、自動(dòng)化運(yùn)輸。

我國目前采用的大都是連續(xù)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行煤礦掘進(jìn)，此方式的工作原理為：在大斷面煤巷掘進(jìn)時(shí)，可以讓連續(xù)采煤機(jī)和錨桿鉆車實(shí)現(xiàn)交叉換位，而且在掘進(jìn)循環(huán)時(shí)，還能讓連續(xù)采煤機(jī)在運(yùn)輸?shù)南锏乐胁粩嗑蜻M(jìn)，讓錨桿鉆車在同一時(shí)間進(jìn)行錨桿支護(hù)。當(dāng)連續(xù)采煤機(jī)已經(jīng)完成了自身的掘進(jìn)任務(wù)時(shí)，可以自動(dòng)同錨桿鉆車進(jìn)行位置交換，之后完成接下來的循環(huán)作業(yè)。此掘進(jìn)方式可以保證掘進(jìn)的高效性與快速性，滿足相關(guān)的要求，而且還能切實(shí)保證井下掘進(jìn)的質(zhì)量，相對(duì)懸臂式掘進(jìn)來說具有更大的優(yōu)勢。但是，大斷面連續(xù)掘進(jìn)也有相應(yīng)的缺點(diǎn)，那就是它無法進(jìn)行單巷掘進(jìn)，而且它對(duì)于煤巷掘進(jìn)來說會(huì)受到空間條件的限制。

3 錨桿支護(hù)技術(shù)

錨桿支護(hù)就是利用金屬等物件制成用于支護(hù)的桿柱，將桿柱打入到地表巖體上預(yù)先已經(jīng)鉆好的空洞當(dāng)中，利用桿柱的頭部或者自身的特殊性將圍巖以及穩(wěn)定巖體有機(jī)地結(jié)合在一起，從而出現(xiàn)懸吊效果、補(bǔ)強(qiáng)效果，實(shí)現(xiàn)錨桿支護(hù)的目的。它涉及的理論主要是懸吊、組合拱、減跨、水平應(yīng)力等理論，其中的懸吊理論是錨桿支護(hù)當(dāng)中最早出現(xiàn)的理論之一。

錨桿支護(hù)主要是利用圍巖內(nèi)部植入的錨桿來改變圍巖自身的狀態(tài)，從而在巷道的周圍形成巖石帶，此巖石帶非常堅(jiān)固與穩(wěn)定。利用錨桿和圍巖產(chǎn)生的作用力能夠讓巷道更加穩(wěn)定，在煤礦掘進(jìn)中，這是一種較為常見的主動(dòng)式支護(hù)方式，也是井下掘進(jìn)最主要、最具使用價(jià)值的技術(shù)，它可以保證煤礦采掘時(shí)的安全。

同時(shí)，錨桿支護(hù)的施工非常簡單，機(jī)械化操作，具有效率高、速度快等特點(diǎn)，但是，錨桿支護(hù)無法真正地將圍巖封閉，更無法阻止圍巖風(fēng)化，在施工時(shí)，也很有可能避免不了出現(xiàn)裂縫巖石剝落現(xiàn)象。

4 聯(lián)合支護(hù)技術(shù)

通常來講，聯(lián)合支護(hù)就是指在井下掘進(jìn)時(shí)，需要采用兩種或者更多的支護(hù)方式，共同對(duì)圍巖進(jìn)行穩(wěn)定的一種綜合性支護(hù)手段。單一支護(hù)的方式主要包含錨桿支護(hù)、混凝土支護(hù)、砌碹支護(hù)和棚架式支護(hù)等。如果在正常的施工過程中將這幾種方式通過科學(xué)的疊加，有機(jī)地結(jié)合在一起，就能夠形成聯(lián)合支護(hù)。在聯(lián)合支護(hù)中，大家常見的幾種形式有：①錨噴支護(hù)。就是將錨桿同混凝土土支護(hù)有機(jī)結(jié)合在一起，這種支護(hù)的方式安全可靠，成本較低，在礦井下進(jìn)行掘進(jìn)可以采用此方式，尤其是在易垮塌的巷道中，應(yīng)用更為頻繁。②錨網(wǎng)支護(hù)。就是有機(jī)結(jié)合錨桿和金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)就是使用鐵絲制成網(wǎng)片，并利用托板將其穩(wěn)穩(wěn)地固定在事先準(zhǔn)備好的錨桿的端頭處。該方式的主要作用是防止小塊巖石在松動(dòng)的情況下掉落，常用在一些圍巖不夠穩(wěn)定、跨度較小的煤礦巷道中。③錨噴網(wǎng)支護(hù)。這是一種綜合性的支護(hù)方式，是錨桿與混凝土加上金屬網(wǎng)共同進(jìn)行支護(hù)。金屬網(wǎng)可以有效提高混凝土的整體特性，讓混凝土產(chǎn)生的應(yīng)力可以均勻地分布在各個(gè)角落，從而防止出現(xiàn)噴層開裂的現(xiàn)象，增強(qiáng)噴層本身的抗壓力、抗拉力。

噴層主要就是把金屬網(wǎng)全部都覆蓋上，但是這種方式有環(huán)境限制，需要在巖層破碎、圍巖不穩(wěn)定、跨度過大的礦井巷道中進(jìn)行，這樣才能真正地發(fā)揮出它的效用，提高生產(chǎn)的安全性，盡可能防止意外的出現(xiàn)。

5 結(jié)束語

本文對(duì)我國煤礦井下掘進(jìn)技術(shù)及其推廣應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。目前，我國的能源消耗量不斷增大，尤其是煤礦，為了后代的生存發(fā)展，我國提出了可持續(xù)發(fā)展理論。煤炭是一種不可再生的資源，其開采關(guān)系著國家的發(fā)展，因此在采煤的過程中，要保證每一個(gè)環(huán)節(jié)的安全性，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、節(jié)約生產(chǎn)、可持續(xù)化生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]韓躍兵，盧博軍，王楠，等.煤礦井下掘進(jìn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用探討[J].河南科技，2013（15）.

[2]朱曉雨.煤礦井下掘進(jìn)技術(shù)的研究[J].化學(xué)管理，2014（36）.

[3]高陽.煤礦井下掘進(jìn)技術(shù)的研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（05）.

〔編輯：王霞〕