煤礦巷道機械化掘進工藝的優(yōu)化

劉顏 朱騰飛

山東新巨龍能源有限責任公司 山東菏澤 274000

目前，我國的煤礦開采主要以井下開采為主，在這個過程中煤礦巷道掘進工藝是必不可少的。由于掘進過程中需要涉及到多種類型的機械設(shè)備與工藝技術(shù)，更是要多個工種聯(lián)合配合才能夠?qū)崿F(xiàn)，所以對于煤礦巷道掘進工藝的要求較高。隨著近些年來開采的深度不斷增加，地質(zhì)條件的變化成為煤礦巷道掘進工藝實施技術(shù)革新的重要因素。為了進一步探討煤礦巷道掘進工藝革新的策略，現(xiàn)就相關(guān)類型劃分模式分析如下。

1 巷道掘進工藝

煤炭回采巷道的施工一般包括巷道掘進、巷道支護等，以便于回采煤安全順利運輸。巷道掘進在我國當前的煤炭開采中采用最廣泛的是懸臂式掘進機配套單體錨體鉆機工藝，通過掘進機將巷道煤炭切割，形成一定需求的巷道后，為了保證巷道圍巖的穩(wěn)定，需要進行巷道支護，巷道支護相比較巷道掘進，耗時長、工作量大。在實際巷道掘進工藝實施中，掘進與支護方式是影響掘進進度的最重要因素。煤礦單巷道掘進時，掘進面一般都呈現(xiàn)矩形特征，如果掘進巷道一次成型，雖然能夠在一定程度上提升掘進效率，但支護難度和支護作業(yè)效率會受到嚴重影響，通過工藝測算，二段掘進施工工藝整體上優(yōu)于一次成型工藝。首先懸臂式掘進機從巷道一側(cè)進行切割掘進，一般前進約兩個錨桿距離后，將掘進機后退，并測移動到巷道另一側(cè)，進行二段掘進，同時煤礦工人進入到空頂區(qū)先進行臨時支護，再進行掛錨網(wǎng)、打眼鉆孔錨桿錨索永久支護作業(yè)，二段掘進工藝能夠統(tǒng)籌掘進與支護工序，提升掘進支護效率。懸臂式掘進機配套單體錨體鉆機工藝是我國大部分煤礦井下巷道掘進支護方式，具有便捷性和快速性的特點，工藝實施簡單有效，但值得注意的是，二段掘進工藝的實施對巷道圍巖有一定的要求，巷道圍巖或煤塊需要有一定的硬度，同時做好巷道支護也是該工藝實施的重要保障[1]。

2 煤礦綜合機械化掘進技術(shù)的要點

2.1 組織作業(yè)流程革新

煤礦巷道掘進工藝在實施過程中往往需要面對十分復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境，包括構(gòu)造帶、地質(zhì)斷層都是十分常見的情況，這個過程中需要做好作業(yè)流程的組織安排工作。作為現(xiàn)場施工的監(jiān)管人員，既要熟悉施工的環(huán)境與流程，同時也需要做好現(xiàn)場的管理，通過科學管理與組織活動來確保施工風險被控制在合理范疇內(nèi)。在作業(yè)組織過程中，一方面需要關(guān)注作業(yè)的速度與效果，另外一方面也要明確施工人員的參與形式，合理安排生產(chǎn)工序。特別針對一些平行化的作業(yè)項目，做好循環(huán)持續(xù)時間內(nèi)的供需安排，提升交叉作業(yè)的穩(wěn)定性可以進一步改善工序效果，確保掘進的整體效率[2]。

2.2 合理選擇支護方式

巷道掘進完成后，必須要采用相應(yīng)的支護方式保證巷道的穩(wěn)定性，使巷道滿足正常使用要求。與此同時，《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定，工人必須在具有支護條件下的巷道內(nèi)工作。巷道支護的速度在一定程度上會影響掘進的速度，因此，需要選擇合適的支護方式來進行巷道支護。這就要求選擇的支護方式應(yīng)該滿足便于施工和安全性的要求。通常所說的掘進巷道支護多為臨時支護，即只能在短時間里保證巷道的穩(wěn)定性。對于掘進巷道的支護，可以選擇的支護形式有棚式支護和錨桿支護。與棚式支護相比，錨桿支護具有操作簡單、便于施工、支護強度高的優(yōu)點，還可以配合后續(xù)永久支護使用。錨桿支護在施工時配上錨桿機，實現(xiàn)了掘錨一體化，施工速度非?？欤軡M足快速掘進的要求。雖然棚式支護的支護速度比較慢，但是，支護的整體性非常好，可以滿足在頂板巖層比較破碎松軟情況下的支護。

2.3 采用實時測控技術(shù)

在煤礦掘進技術(shù)的實際運用中，應(yīng)該根據(jù)工程需求安裝系統(tǒng)監(jiān)測工具。該技術(shù)在礦產(chǎn)作業(yè)中較為智能，無需人工操作，可以實現(xiàn)24 小時全方位立體式監(jiān)測。一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，可以立即發(fā)出警報，并進行中斷處理。傳感設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲分析功能，通過對操作設(shè)備的內(nèi)部壓力、溫度、電荷、負載等多種要素收集，實現(xiàn)有效監(jiān)督作業(yè)。智能自動化的管理模式，使得設(shè)備運行更加規(guī)范、效率也有了進一步提升[3]。

2.4 掘進設(shè)備的維修和維護

掘進工期一般很緊張，這就要求掘進設(shè)備要少發(fā)生故障或不發(fā)生故障。在設(shè)備發(fā)生故障后，通常需要較長的時間來排除設(shè)備故障并進行維修。因此，需要定期對掘進設(shè)備進行檢修和維護，早點發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患并消除。在進行設(shè)備檢修和維護時，注意設(shè)備的磨損情況和關(guān)鍵零件的損壞情況。對于設(shè)備磨損比較嚴重的區(qū)域，要采取一定的防護措施來減緩設(shè)備的磨損情況，而綜掘機的截齒是最容易被磨損的部位，要選擇合適的截齒材料和型號來減緩磨損，從而降低掘進成本。此外，還需要檢查設(shè)備一些固定螺絲的松緊情況，以免造成某些部位的脫落，從而引發(fā)安全事故[4]。

3 結(jié)語

綜上所述，煤礦巷道掘進工藝在現(xiàn)代煤礦進步與發(fā)展過程中是必不可少的組成要素，通過煤礦巷道掘進工藝革新，能夠進一步改善生產(chǎn)環(huán)境，提升安全生產(chǎn)水平，同時也有助于更為合理的安排掘進施工的順序，采取更為高效的技術(shù)來滿足掘進速度控制要求。在本次研究中，主要探討了技術(shù)革新、組織作業(yè)革新與管理革新的內(nèi)容，也希望可以為行業(yè)的穩(wěn)定高速發(fā)展做出積極的貢獻。