王忠華
摘要:煤炭開采技術(shù)的不斷變革,使得煤炭開采的裝備也越來越先進(jìn)。在掘進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的支撐下,我國煤炭產(chǎn)值不斷升高。但是我國的煤炭開采依然面臨著高風(fēng)險的安全隱患,需要針對我國煤礦開發(fā)和掘進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)狀,積極解決礦井開采中巖巷掘進(jìn)中的效率和安全問題。煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)的落后以及掘進(jìn)設(shè)備的陳舊老化是導(dǎo)致安全隱患的直接原因,故而煤礦開采技術(shù)與掘進(jìn)技術(shù)的變革是解決安全問題的重要出發(fā)點(diǎn)。本文主要分析探討了煤礦巖巷安全高效掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀與展望情況,以供參閱。
關(guān)鍵詞:煤礦巖巷;掘進(jìn)技術(shù);現(xiàn)狀;展望
為了滿足日益增長的民眾和國家發(fā)展對能源的需求,煤炭的開采量正逐步加大。為了保證開采過程中的效率和施工的安全性,就要著重對開采的技術(shù)進(jìn)行不斷的提高和改善。當(dāng)前階段,我國的煤炭開采技術(shù)和裝備經(jīng)過長期的發(fā)展已經(jīng)取得了一定成就。在掘進(jìn)技術(shù)和設(shè)備方面,雖然我國目前的煤炭產(chǎn)值越來越高,依靠相對完善的煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)體系,能夠獲得不錯的開采效率。但在現(xiàn)實(shí)情況中,煤礦中仍然存在著不合理利用開采技術(shù)的問題。這嚴(yán)重威脅了煤礦開采和掘進(jìn)過程中的安全性和施工效率。為了避免落后的煤礦掘進(jìn)技術(shù)和陳舊的掘進(jìn)裝備給生產(chǎn)過程帶來安全隱患,需要對于這些問題集中的分析并給出相應(yīng)的解決辦法,確保煤礦開采的安全與效率。改變傳統(tǒng)的煤礦開采方式,促進(jìn)煤礦掘進(jìn)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
1巖巷安全高效掘進(jìn)技術(shù)概述
(1)掘進(jìn)技術(shù)的分類。隨著礦井模式設(shè)計的改革,掘進(jìn)技術(shù)也在隨之提升。通常來說,掘進(jìn)技術(shù)的分類分為三種。第一種是煤巷掘進(jìn),這個過程主要針對煤炭回采在這個過程中需要嚴(yán)格控制煤層的支撐能為,防止煤層的塌陷造成煤巷的閉塞引發(fā)事故大多故煤礦中,煤巷掘進(jìn)的比例是最高的。第二種是巖巷掘進(jìn),巖巷掘進(jìn)的直接目的是為了開辟安全的煤炭回采通道,同時提升空間和安全支撐。第三種是混合式掘進(jìn),煤巖混合的掘進(jìn)過程比較復(fù)雜,它既不能像巖巷掘進(jìn)那樣只考慮巖巷的穩(wěn)定性,也不能像煤巷進(jìn)行僅考慮回采需要,混合掘進(jìn)的過程中需要注意煤炭與巖層的分離。(2)巖巷掘進(jìn)方法的分類。一是綜合機(jī)械掘進(jìn)方式,這種方式對掘進(jìn)的機(jī)械設(shè)備有較高的要求,成本較大,一般適用在國有大型煤礦中;二是掘錨式的掘進(jìn)方式,這種方式的特點(diǎn)是使用的設(shè)備包括懸臂式的掘進(jìn)機(jī),并且一般伴隨著大規(guī)模的掘進(jìn)支護(hù)機(jī)制。二是連續(xù)型的一體化流水線,這種方式一般是進(jìn)行交叉換位施工,并且采用連續(xù)采煤機(jī)。
2巖巷安全高效掘進(jìn)的實(shí)踐與展望
巖巷掘進(jìn)在傳統(tǒng)的方法與技術(shù)中存在諸多矛盾,最典型的是打孔數(shù)與掘進(jìn)進(jìn)速之間的矛盾。為了解決這一矛盾,掘進(jìn)技術(shù)不斷進(jìn)行實(shí)踐探索,提出了比較適用的綜掘法,綜掘法在解決進(jìn)尺與巖巷成型的矛盾外還保障了巖巷掘進(jìn)的高效和安全性。
2.1重型煤礦巷道掘進(jìn)機(jī)
重型的煤礦巷道掘進(jìn)機(jī)對于我國來說一直是一個困境般的存在,從過去的單純引進(jìn),到引進(jìn)后的詳細(xì)研究和實(shí)踐探索,再到現(xiàn)階段的自主創(chuàng)新,我國在煤炭開采巷道掘進(jìn)方面的大型機(jī)械研發(fā)程度已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。這也是綜掘法實(shí)踐取得的有效成果之一。當(dāng)前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的EBJ-120tp型巷道掘進(jìn)機(jī)已經(jīng)具備完全自主知識產(chǎn)權(quán),并且能夠在煤礦的巷道掘進(jìn)中充分的發(fā)揮其安全、穩(wěn)定的性能。在很長一段時期內(nèi),重型的煤礦巷道掘進(jìn)設(shè)備一直是我國煤礦掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展的主要限制因素。而伴隨多年來我國科技實(shí)力的快速發(fā)展,現(xiàn)在的機(jī)械自動化領(lǐng)域技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用在煤礦巷道掘進(jìn)當(dāng)中。大型掘進(jìn)設(shè)備的零部件制造和核心技術(shù)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,使其使用壽命和使用效率都得到了一定保證。
2.2煤礦巖巷安全高效掘進(jìn)技術(shù)展望
安全、高效這是巖巷掘進(jìn)技術(shù)不斷追求的目標(biāo),也將是煤炭行業(yè)發(fā)展必須遵循的方向。隨著我國經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值總量的不斷上升,煤炭能源貢獻(xiàn)的經(jīng)濟(jì)比重越來越大。巖巷掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和掘進(jìn)裝備的使用能力是煤炭安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵要素。煤礦的開采技術(shù)歸根結(jié)底是礦井巷道的掘進(jìn)和煤層勘探,高效的掘進(jìn)技術(shù)是煤炭回采速率的重要保障。在大型機(jī)械的輔助下,煤炭回采的效率越來越高,也為煤礦采掘的技術(shù)創(chuàng)新提供了有力的設(shè)備支撐。未來高效安全的巖巷掘進(jìn)技術(shù)將會在巖層爆破,綜掘法技術(shù)的提升以及系統(tǒng)管理上不斷突破。爆破的重點(diǎn)體現(xiàn)在鉆眼和成型設(shè)計的問題上,特別是大斷面的巖巷中精細(xì)爆破技術(shù)的突破將會很大程度上提高巖巷掘進(jìn)的安全性。綜掘法上需要提升的是切割技術(shù)和掘進(jìn)技術(shù)的綜合作用上,新型的自動控制技術(shù)和截割技術(shù)將會在巖巷掘進(jìn)中發(fā)揮巨大的作用。在管理問題上,隨著科學(xué)化的生產(chǎn)理論和科學(xué)管理的方法得以落實(shí),系統(tǒng)的分層管理能夠有效避免安全風(fēng)險的發(fā)生,同時也能夠?qū)o急事件作出合理的預(yù)判,在事故處理中發(fā)揮更加高效的疏導(dǎo)和指揮作用。
2.3掘進(jìn)管理系統(tǒng)更加安全高效
掘進(jìn)效率和速率及質(zhì)量不僅受掘進(jìn)技術(shù)、施工工藝的影響,還受管理系統(tǒng)的影響。安全高效的管理系統(tǒng)可以為安全高效掘進(jìn)技術(shù)提供堅實(shí)的基礎(chǔ),促進(jìn)掘進(jìn)技術(shù)向更加安全、更加高效的方向發(fā)展。此外,掘進(jìn)工作的系統(tǒng)管理可以為安全高效掘進(jìn)提供制度上的保護(hù),使掘進(jìn)技術(shù)與創(chuàng)新的管理制度及時相適應(yīng)。在掘進(jìn)的過程之中,進(jìn)一步加強(qiáng)對于機(jī)械設(shè)備的管理,在提高掘進(jìn)機(jī)械化程度的同時確保機(jī)械設(shè)備的安全使用,從而有效地保證相關(guān)的機(jī)械設(shè)備的科學(xué)應(yīng)用。
3結(jié)束語
總而言之,煤炭總需求量的增加,直接增加了煤炭開采的工作量,對煤炭開采的效率、質(zhì)量都提出了新的要求,這就很容易導(dǎo)致采掘失衡和采掘之間很難達(dá)到應(yīng)有的平衡,阻礙了煤礦開采的順利實(shí)施。因此,越來越多的煤礦開采企業(yè)將提升企業(yè)效益的重點(diǎn)放在解決這兩者之間的矛盾上,對煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行探索和創(chuàng)新。在整個掘進(jìn)作業(yè)中,掘進(jìn)工程要想得以順利實(shí)施,離不開高性能的切割技術(shù)。所以在未來煤礦巷道掘進(jìn)的發(fā)展中,研究設(shè)計出更加科學(xué)合理的切割技術(shù)和切割設(shè)備是重中之重。
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(作者單位:兗州煤業(yè)股份有限公司南屯煤礦普掘工區(qū))