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技术文献

关于岩巷快速掘进技术的研究与应用

发表时间:2020-12-29 14:46

引言
   随着我国煤矿事业的快速发展,在很多技术上都已经可以与发达国家相提并论,甚至有的技术具有明显的竞争优势。如综采或综掘技术、立井或斜井施工工艺等。但是,在岩巷掘进技术方面目前还是主要以气动凿岩机打眼、耙斗机装岩等形式为主,使得无法有效保障整体的掘进速度。而这种情况就会在很大程度上影响煤矿安全生产、矿井的建设速度等,所以对于岩巷快速掘进技术的研究与应用具有现实意义。
  1 影響岩巷快速掘进的因素分析
   由于岩巷掘进的施工流程相对比较系统,其中掘进装置的科学技术水平、煤矿的地质构造、煤矿的组织管理、不间断的施工步骤等都会对掘进的速度产生较大的影响。
  1.1 地质架构
   地质架构是影响岩巷掘进速度的重要因素之一,其中煤矿结构、掘进层涌出水量、底板和顶板的板块是否稳定以及煤岩的坚硬程度等都会对掘进的速度产生明显的影响。假如是在实际的采掘过程中,顶部板块的环境较为稳定,中顶部有着比较大的间距,这就会使得掘进的速度得到很大的提升,反之就会降低掘进的速度。
  1.2 掘进装置
   掘进装置的发展与更新虽然一直在持续,但是其机械化水平以及整体性能还是相对比较低,特别是对于掘进装置的核心器件掌握,与西方发达国家相比,我国还需要有很长的路要走。很多煤矿企业在输送上看似科学技术水平也很高,但是在穿眼以及注浆的过程中还是有众多企业依然存在人工操作,没有实现全面机械化,使得岩巷的掘进速度会受到比较严重的影响。
  1.3 施工工艺技术
   掘进装置的技术落后,也导致了施工所需的施工工艺技术发展受到了限制,很多新的支护工艺技术无法有效被应用。目前,很多煤矿企业在施工中采用复合支护或者新的大断面棚型支护,即便这种大断面有利于装运、配置以及通风,但是在其施工难度也会相对较大,尤其是在煤层比较松软区域缺少施工经验,使得岩巷的掘进效率会受到一定程度的影响。
  2 岩巷快速掘进技术的应用
  2.1 光面爆破技术
   我国在上世纪六十年代开始对预裂爆破和光面爆破进行试验和推广,到七十年代左右已经被广泛应用于水利、地下建筑以及煤矿行业中。煤矿岩巷工程技术在有效统一的光面爆破技术与锚喷支护技术后已经比较完善。在保证施工质量及安全性、提升掘进速度、降低体力消耗和减少材料消耗上,都获得了比较理想经济效益与社会效益。近年来,我国在地下与煤矿工程中广泛应用了光爆锚喷支护技术,并且体现了良好的应用效果,其优势主要有三点:首先,效率得到了提升,便于机械化的开展,有效降低了人工劳动的成本;其次,光爆锚喷施工的质量比较高,降低了围岩松动、破坏以及位移发生的概率,进一步提升了安全性;最后,大幅度降低了成本的损耗。光面爆破其实从本质上讲,就是利用装药构造的独特性,选用科学的光爆参数以及起爆次序,使得实现了光滑、平整岩石壁面的开掘。
  2.2 支护水平的提升技术
   实时支撑围岩是在开挖岩巷后必须及时进行的作业内容,以此来避免出现岩石破碎冒落的情况发生。目前,我国在煤矿施工主要采用的是锚杆支护,其主要是利用锚入围岩的锚杆,来改变围岩力学的状态,促使巷道周围形成稳定的岩石带,从而利用锚杆与围岩的一起作用实现巷道的维护。与架棚支护相比,这种支护方式的优势就比较明显,比如可以降低通风阻力、适应能力强、工作安全、巷道变形情况少、维护成本少以及掘进断面小等优点。但是,同样这种支护方式也存在着一些不足,如不能有效预防围岩的风化、不能避免锚杆之间裂隙岩石的剥落。所以,在使用这种支护技术的过程中要结合其他的支护手段一起。锚喷支护是近些年来发展和应用较广的一种支护方式,可以最大程度提升其经济效益。
  2.3 输送系统的完善技术
   在以往的岩巷掘进技术中,绞车、电瓶车以及耙装机是常见的输送方式。这种输送的手段不仅无法最大程度提升输送的效率,还会在输送中存在众多安全问题,会对掘进的速度产生非常严重的影响。因此,需要进一步优化输送的方式,这是提升岩巷掘进技术的重要手段。利用胶带输送机就可以有效解决上述问题,其优势主要有:其由于自动化集中控制手段使得维护和操作起来比较方便,输送成本也得到了降低、并且提升了岩巷掘进管理的安全性以及减少了人工劳动的强度,同时这种输送方式还具有紧凑的结构,使得耗能会相对比较少。
  3 结束语
   综上所述,现阶段矿井生产中的主要手段还是以岩巷快速掘进技术为主,由于岩巷施工作业的过程中会受到较多因素的影响,导致生产的进程无法得到有效保障,所以必须做出针对性的措施进行改善。同时,在对岩巷快速掘进技术进行改进的过程中,还必须将安全管理的问题给予重视,以此来保证有序的煤矿生产安全,从而为我国的社会主义经济持续发展提供重要支持。

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