煤巷快速掘进综合技术

煤巷快速掘进综合技术（精选九篇）

煤巷快速掘进综合技术 篇1

1 什么是煤巷综合机械化掘进技术

煤巷综合机械化掘进快速过断层技术的好坏直接关系着煤矿开采人员的生命安全, 并与煤碳资源的产量有着很大的关系。随着我国高科技领域的发展, 煤巷掘进所使用的设备也越来越先进。所谓的综合机械化掘进技术主要是指通过联合使用多种机械设备来达到煤巷掘进的目的。煤巷掘进是一个较为复杂的工程, 单用一种机械设备是无法真正实现掘进目地的, 因此, 必须通过多种机械设备共同完成此项工程。综合机械化设备包括掘进机截割部、内喷雾水路、掘进机铲板部、第一运输机、掘进机本体部、掘进机行走部、掘进机后支撑部、掘进机液压系统、掘进机水系统等。

2 什么是断层

煤巷掘进施工中, 断层是影响掘进速度的最大的制约因素。断层的形成过程如下, 地壳在长年运动中因受到的外力强度大于自身所能承受的力量而发生断裂现象, 而断裂面又有着较为明显的错位及移动, 使上下两层之间不在同一水平位上, 从而形成断层。

另外, 由于断层是受外力直接影响, 因而所形成的形态及大小都不同。受力较小的断层可能之间只有不足一米的距离, 而受外力影响较大的断层之间的距离可达到数百甚至数千米。在矿井中, 一般都是较小的断层结构, 而这些较小的断层层面上往往聚集很多的岩石碎块, 给煤巷掘进工作带来了更大的阻力。

3 综合机械化掘进快速过断层的配套技术

在快速过断层掘进技术中, 配套技术的使用可以大大提高工作效率。首先, 掘进所使用的综合机械设备要采用小直径截割头的挖掘机, 以控制截割头一次所截取的面积。另外, 要采用附加耐磨层的技术处理设备来进一步提高挖掘机的工作效率, 同时降低截齿轮与岩石层接触工作时对截齿轮的损坏率。另外, 采用较小直径挖掘机工作还可以有效降低电力事故的发生率, 并有效延长机械设备的使用寿命。另外, 在综合挖掘机对较为坚硬的断层进行作业时, 要首先选用深孔静态岩层破碎机进行处理, 然后利用其产生的膨胀效应崔化岩石出现裂痕, 最后利用专业的机械设备将岩石彻底击碎, 从而避免了综合挖掘机因岩石硬度问题而被损坏, 有利于减少巷道掘进中过断层的时间。

另外, 使用综合机械设备进行煤巷掘进作业会出现较多的灰尘, 因此在掘进过程中要同时使用除尘风机对灰尘进行清理。如果在掘进过程中灰尘的密度较大, 则可以采用在除尘机内添加化学冲剂的方式提高除尘机的除尘能力。

例如:某矿井掘进工程队在进行煤巷作业时首先采用综合挖掘机对坚硬的岩石层进行了破碎处理, 但在作业过程中所产生的粉尘及颗粒物质十分多。因此, 该队工作人员针对工程作业中的实际情况, 采用在除尘机内加入清洁除尘剂的方式对粉尘及颗粒进行处理。该添加剂可以与煤巷内所产生的粉尘颗粒物质结合, 并利用自身所特有的吸附力将粉尘颗粒牢牢吸附在地层表面, 使除尘效果大大提高。工作人员对除尘添加剂的试验表明, 该种方法的有效除尘率可高达70%以上, 对提高整个工程队的过断层能力有着巨大的贡献。

4 综合机械化掘进快速过断层技术

利用综合机械化掘进技术可以大大缩短过断层所用的时间, 对提高工作效率有十分重要的作用。下面, 就以八矿掘进五队在煤巷掘进时采用的综合机械化过断层技术为例, 进行详细的分析与说明。

4.1 实例说明

八矿井内煤巷掘进的工作面位于一水平丁一区域下部位置。矿井内煤巷与地面的标高为400m左右, 而工作面的深度则为距地面以下500m左右, 同时工作人员测得地层的倾斜角度为15°左右, 并且呈西平东陡的煤层分布形式。如下所示。

4.2 断层的情况

该队工作人员经过对煤巷的实际考查与地质情况的分析得出结论, 该煤矿内平面采矿区域断层的结构发育极其优异, 在其内部既有正断层, 也有逆断层, 且内部十多条断层组呈不规则分布。如下图所示。

4.3 综合机械化掘进快速过断层技术

该工程队工作人员针对矿井内的实际情况进行了分析, 并总结制定出了最为适合的快速掘进措施。

4.3.1 后退挑顶及后退卧底法快速过断层掘进技术

首先该工作人员针对煤巷实际动工情况对21号断层组的每一条断层进行掘进, 采用为后退挑顶法及后退卧底法掘进技术。对断层仔细测量, 计算出所需后退的距离应为25m。同时该断层的高度较低, 因此工作人员决定在该断层作业时采用后退卧底法进行掘进。具体的后退卧底分为两次进行, 第一次卧底距离为3m, 而第二次卧底为2.5m, 以这种方式过断层可以比预定的期限提前两天, 并且大大提高了煤碳的生产率。

其次, 对第二条断层进行掘进时, 工作人员采用了后退挑顶法来施工。主要是因为第二条断层间的距离较大, 且与第一条断层所处的位置较为接近, 如果同样采用后退卧底法掘进, 可能会对第一条断层产生影响, 并会形成两个相对独立的断层柱。为避免这种情况的发生, 选择采用后退挑顶法对第二条断层进行掘进。该工程队施工人员首先将机械设备挑至第二条断层面位置, 而此时的煤巷顶部则恰恰与断层面下方的煤层部分顶板位置相融合。这样在继续进行掘进时, 锚杆的支护可以正常应用于煤层顶板中, 并对煤层起到有效的保护和支撑作用, 从而保证了断层面周围煤层顶板部分不会因断层掘进而受到影响。如下图所示。

另外, 由于第二层断层的倾斜角度较小, 而所影响的范围较大, 施工人员在掘进时也可以采取直接过断层的方法, 采用对岩层掘进增加断层角度的方式加强煤层顶板的稳固性。

4.3.2 其它快速掘进过断层技术

当工作人员对第22号和第24号断层进行掘进时发现, 该断层处的距离较大, 单单只使用一种后退技术是远远不够的, 还必须采取其它的掘进技术加大煤层部分的稳定性。另外, 从专业人员对两处断层的分析来看, 煤巷处于断层的下部位置中, 因此断层对煤巷的影响是较大的。经专业技术人员分析后, 该处采用过断层后在岩石层质地较好的位置中进行掘进, 以加大断层的夹角, 从而加强煤巷的支护能力。另外, 对于断层距离较小的部位, 可以采用直接过断层的方式。也就是说, 断层处既不用采取后退卧底法也不用采取后退挑顶法, 而是直接略过进行下一断层处的掘进, 这种方式不仅可以减少掘进中所需的时间, 还可以使煤层保持完整性, 增加煤碳资源的产量。

5 结语

综上所述可知, 煤巷综合机械化掘进快速过断层技术对提高工作效率有着十分重要的意义, 同时该技术还可以大大提高产煤量。因此, 在快速过断层掘进作业中, 要针对煤巷的具体施工情况及地理位置、地质特征等进行分析, 并制定出合理的施工技术措施, 从而在保证快速过断层掘进工作顺利开展的同时, 提高煤碳的生产量, 为国家发展建设提供必要的保障。

参考文献

[1]王平.掘进巷道过断层综合技术措施研究[J].机电信息, 2011 (33) :130-131.

[2]周勇.近煤岩巷快速过断层防突技术实践[J].科技创新与应用, 2012 (34) :90.

煤巷快速掘进技术实施方案 篇2

关键词：快速掘进 支护优化 安全高效

1 马堡煤业有限公司煤巷掘进概况

随着采煤机械化程度的提高，工作面的日推进度大大加快，就造成采掘接替日益紧张。为了缓解采掘接替紧张局面和提升煤巷掘进单位水平，公司决定有针对性地做好煤巷快速掘进工作，减少煤巷掘进过老巷、沿空送巷期间对巷道掘进速度的影响，实现煤巷快速掘进和安全高效生产目的。

2 影响煤巷掘进主要问题浅析

通过对矿井进行调研分析总结出煤巷掘进目前存在的主要问题，以便针对问题提出整改措施来实现煤巷快速掘进。①新掘巷道受动压影响较严重，现有的支护方式不能保证已掘巷道的正常使用，返修率高。②巷道支护存在问题，对于大断面来说，巷道支护方式对施工组织安排对掘进速度有较大影响。③断面大时，采用简单的前探梁临时支护控制顶板面积小且工艺较复杂。④掘进机开机率低，无法充分发挥掘进机的能力。⑤正规循环组织不太合理。⑥煤巷掘进过老巷、沿空送巷时顶板控制、有毒有害气体等影响。⑦员工素质低下，工程质量无法保证。

3 提高煤巷单进措施

结合马堡煤业有限公司煤巷掘进存在的问题，提出以下针对性措施，为提高煤巷单进提供保障。

①抓好科技攻关工作。矿井要通过各种途径学习和借鉴支护新技术、新工艺、新材料，并敢于试验和推广支护新技术、新工艺、新材料的应用，提高支护强度和管理水平，杜绝回采巷道重复维修现象。

②抓好设计管理。煤巷快速掘进从设计抓起，各级管理干部要高度重视设计工作。设计人员要有针对性分析，以此选择合理巷道层位和支护方式，在保证支护质量的前提下，兼顾经济因素，确保设计方案符合实际并正确指导安全施工。

③抓好施工现场顶板管理。掘进工作面过老巷、沿空掘进时顶板易发生片帮、冒顶事故，掘进前可通过打设木穿杆、铁穿杆、加大背木规格、缩短支护棚距，缩小支护断面、提高金属支架型号等措施，提高支护强度，并可考虑使用加固材料等技术创新，确保煤巷掘进过老巷和老空区的顶板安全。

④抓好煤巷支护优化改革。支护优化改革是马堡煤业有限公司目前需要解决的难题，确定煤巷支护方案，就需要消除前掘后修现象，除现有支护形式外可采取松帮卸压、留设让压空间、撑梁加固、柱腿锚杆、U型棚双柱腿等多方面探讨研究、试验和应用，各矿要收集这方面的资料和经验，从技术上、经验上找出解决的办法。

⑤抓好施工组织管理。加强煤巷施工组织管理，依靠提高单进保证生产接替需要。一是生产口要与通防部门密切结合；二是要求各级管理人员紧盯施工现场；三是加大现场管理督查力度，确保煤巷掘进安全生产。

⑥抓好机电设备管理。狠抓机电设备的管理，要求矿井加强和完善设备检修与日常维护制度，引入正规检修保养体制，建立采掘设备定期检修和日常点检制度，有效减少设备因检修不到位影响正常生产情况的发生。

⑦抓好辅助运输工作。煤巷掘进辅助运输距离超过100米或没有运输系统的，矿井要作为重点想办法解决，掘进工作面轨道运输和无极绳绞车运输取得了很好的效果，各矿要积极行动起来，采取有力措施，在煤巷辅助运输方面再上新台阶。

⑧抓好地质预报和探测工作。矿地测部门要抓好地质预测预报工作，准确预测采空区、老巷内的积水范围、压力和积水量等情况，并编制专项探放水设计指导现场施工，要求并监督施工单位严格执行“有掘必探、先探后掘、長探短掘”原则。通过准确的地质预测、可靠的地质探测和监督管理，杜绝地质条件变化带来的安全隐患。

⑨抓好老巷、老空区有毒有害气体落实工作。矿通风部门要定期检查工作面附近范围内的采空区、老巷的密闭和有毒有害气体情况，重点落实一氧化碳、瓦斯、温度等指标，并根据实测情况制定煤巷掘进专项技术措施，为工作面设计和正常掘进提供技术支持。

⑩抓好技术管理。技术管理科室要根据收集的基础资料，认真分析有毒有害气体等方面的影响程度，然后有针对性地进行操作，并认真贯彻学习。

■抓好信息反馈工作。由于煤巷掘进地质条件的不可预知性，当设计所依据的地质条件发生变化时，施工单位要将现场真实情况及时反馈至管理部门，根据变化情况管理部门要及时调整施工方案，避免一次设计终身不变的现象。

■抓好对比调研工作。各矿要在2013年计划掘进的巷道工程中，重点选择有代表性工程，通过巷道地质条件等方面的分析，找到适应本矿实际的最佳支护方案，切实减少前掘后修、重复维修等现象，有效延长巷道服务年限，减少巷道失修率。

■抓好煤巷技能培训。煤巷技能培训要从基础抓起，一是要加强验收员的技能素质提高；二是加大培训力度，要将以前编制的“员工应知应会读本”重新进行一次培训，提高采掘作业人员技能素质。

参考文献：

[1]朱伟.浅谈如何实现煤巷的快速掘进[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010（07）.

[2]任葆锐，刘建平.煤巷快速掘进设备的使用与发展[J].煤矿机电，2003（05）.

[3]许锡军.浅析煤巷的快速掘进[J].煤，2014（05）.

煤巷快速掘进技术研究 篇3

据有关部门统计, 在进行煤矿掘进作业时, 实际支护时间要比掘进开机时间长很多。为有效提高煤巷掘进速度, 近年来, 煤矿科技人员进行了大量研究, 主要形成了下列四种快速掘进工艺。

1.1 连续采煤机与独立锚杆钻车配套进行多巷掘进

在此工艺中, 掘进作业主要靠采煤机完成, 支护作业主要由锚杆钻车完成, 两者不断交替施工掘进巷道。在实施掘进作业时, 采煤机把初始巷道掘进任务完成后, 为使采煤机连续作用, 采煤机需向下一巷道转移继续掘进, 这时, 所用锚杆钻车应进入初始巷道实施支护。由于该工艺需采煤机与锚杆钻车交替施工, 因此存在一定局限性。如 (1) 掘进巷道应为多巷道; (2) 需在巷道间反复调动采煤机, 必然会影响采煤机实际工作效率; (3) 采煤机截深以及支护顶板稳定性两者都会限制此工艺, 该工艺适用面窄; (4) 巷道多, 需投资成本高, 难维护。

1.2 掘锚机组掘进工艺

把采煤机、锚杆钻机相互组合, 形成一个整体, 这样, 只用一台设备便可进行采掘与支护, 使掘进与支护达到了一体化, 可在实施单巷连续掘进的同时, 进行支护, 可显著提高掘进速度。此工艺虽较好, 但也有很多缺陷。如 (1) 机组庞大, 结构复杂, 较难组装; (2) 机组不隔振, 在掘进较硬煤层时, 落煤引发严重振动, 易干扰锚杆钻机支护; (3) 进行掘进时顶板应距上层煤岩一定距离, 此工艺要求顶板稳定性要好。

1.3 悬臂式掘进机配合人工单体锚杆钻机掘进

此工艺当前在国内应用较为广泛, 其主要是实现一次掘进后, 利用人工, 把单体锚杆钻机移至下一待掘巷道, 然后在此进行支护。该工艺也存在很多局限性: (1) 无法边掘进、边支护, 只能交替施工, 掘进效率低; (2) 辅助支护烦琐、耗时长, 工人作业量大, 强度高, 影响了及时成巷。

1.4 悬臂式掘进机配合机载锚杆钻机掘进

此工艺类似于掘锚机组工艺, 主要是通过把锚杆钻机装设于掘进机截割悬臂, 来使掘进的同时完成支护, 使二者共同推进。两者一体化的结构, 可实现及时更近支护, 辅助施工耗时短, 成巷速度快, 未来的综掘技术应重点朝该方向发展。就掘进支护总体而言, 此工艺需克服的制约主要为: (1) 掘进机截割悬臂较重, 易影响掘进速度; (2) 操作该机械、更烦琐、更复杂, 易限制实际截割性能。

2 我国煤巷常用快速掘进技术

2.1 综合机械化掘进煤巷

此技术进行掘进的关键设备主要为悬臂式掘进机, 同时在支护系统与运输系统的密切配合下, 来进行巷道掘进, 其具体作业配套如图1所示。巷道初步掘进由机载锚杆钻机来完成, 在掘进完巷道岩层后, 借助悬臂式掘进机来破碎煤岩, 进行落煤, 用桥式转载机来输送落煤到输送机, 输送走煤炭, 完成掘进作业。此掘进方式在我国各大煤企中应用较广泛。

1-悬臂式掘进机;2-机载锚杆钻机;3-除尘系统;4-桥式转载机;5-带式输送机

在掘进半煤岩巷与全岩巷时, 表1中的六种机型, 为当前我国煤巷掘进主要应用的掘进机, 其中表1中的“二运”代表第二运输系统。

2.2 大断面煤巷下连续采煤机的高效掘进

在掘进大断面煤巷时, 当前, 人们应用最多的掘进技术为连续采煤机快速掘进。由于连续采煤机可实现自身独立采掘、装载煤炭, 并且可同时推进掘进作业与支护作业, 其实际掘进效率与其他掘进方式相比, 相对较高, 借助它可有效提高煤巷综掘能力。

在掘进巷道的过程中, 钻车与采煤机可交错施工, 当利用采煤机采掘与装运煤炭时, 可用钻车来支护回风巷中的巷道顶板;当采煤机进行完一次采掘后, 应让钻车与采煤机进行位置互换, 使两者平行施工。应用该技术采煤煤岩必须满足相关要求, 并且所掘进工作面应为多巷道。

2.3 掘锚机组一体化掘进

该技术是近年来发展起来的新型技术, 主要是通过把组合支护设备装设于连续采煤机或悬臂式掘进机上, 来一边掘进巷道, 一边进行支护。当前, 下列两种机组为我们常用的掘锚机组。

(1) 以连续采煤机为主的掘锚机组。如ABM20型掘锚机组与12CM15-15DDVG型掘锚机组。

其中ABM20型掘锚机组可同时进行掘锚, 基本可在截煤的同时, 完成顶板支护。应先前移机组的截割部与输送部, 同时, 利用锚杆机给顶板打眼来安装锚杆, 实现支护。另一种掘锚机组主要是先掘进施工, 等空间足够后, 利用锚杆钻机实施支护。

(2) 以悬臂式掘进机为主的掘锚机组。由于在进行巷道掘进时, 若利用传统工艺施工, 掘进施工与支护施工很难彼此促进, 尤其是在人们开始普遍应用锚杆支护技术后, 支护作业用时远远大于掘进用时, 这使两者之间很难匹配, 形成了冲突。

为及时、有效的解决该冲突, 我国煤矿科研人员进行了深入研究, 研发出了AM-50与S100型高吻合机载钻机。但该机组中锚杆钻机配置工艺较复杂, 并且具有很大局限性, 此工艺未来还需较大改进。

3 影响煤巷快速掘进的因素

3.1 煤层巷道地质条件

如在进行巷道掘进时, 巷道岩层状况会直接影响到实际掘进速度。若掘进巷道为硬煤岩巷道, 则快速掘进相对较困难, 并且进行掘进时会严重磨损机器, 同时易引发剧烈震动二次损害机器, 不易提高掘进效率。此外, 巷道地质条件还包括瓦斯冒出情况、岩层渗水性等。

3.2 掘进设备的技术性能

掘进设备技术性能的好坏, 也会严重影响掘进效率。当前, 我国自主研发的快速掘进机械性能还无法与世界先进水平相比, 这对我国各矿井掘进效率的提升造成了直接影响。特别是对于重型悬臂式掘进机的研发, 我国还缺乏独立技术, 已成为严重的掘进设备发展短板。

3.3 掘进支护施工工艺

就我国当前的煤矿巷道掘进施工而言, 支护施工要耗费大量时间, 对掘进机快速进尺已形成严重牵制。支护工艺相对较落后, 直接影响了我国煤矿巷道的快速掘进。如在进行锚杆打眼时, 时常发生跑偏, 对于锚杆的排列主要依靠经验, 以致造成支护速度很难跟上实际掘进速度。

3.4 企业职工专业技能

很多企业在配置新设备后, 都不对职工进行专业技能培训, 以致矿上懂新设备的人很少, 在使用时不能及时、有效的保养新设备。当设备出现故障后, 由于职工专业技能的不足, 无法及时排除故障, 通常需从厂家借调专家解决故障, 这样会严重影响掘进施工。

4 煤巷快速掘进技术优化措施

(1) 对于煤层巷道地质条件的影响, 应不断改进勘探方法, 充分做好勘探工作。所选开采煤层, 应尽量避开那些不良地质条件, 最大限度的克服不良地质带来的影响。当前, 以三维地震为基础的综合勘探法较为先进, 应重视应用此勘探法。

(2) 应重视国外先进技术、经验的引进, 吸收, 相关煤矿科研工作者应以我国煤层实际情况为基础, 不断钻研、探索, 争取尽快研制出针对性强、实用性高的煤矿掘进机械。

(3) 为应对当前部分煤矿管理者组织施工不科学、不合理的现状, 应做好矿井掘进的前期规划工作, 同时应严格监测施工过程, 并做好后期跟踪问效, 强化管理掘进作业, 以确保及时、有序、高效施工。此外应重视提高后勤保障质量, 尽量缩减维修时间与调整时间。

(4) 在矿井引入新技术、新设备时, 应及时做好员工的技能培训工作, 如可通过邀请技术专家进行现场培训、指导, 切实提高员工的实际操作技能。

5 结语

总之, 煤矿开采离不开掘进煤巷, 煤巷掘进速度的快慢, 将直接影响到煤矿开采效率, 影响到企业经济效益, 而就当前我国的煤巷快速掘进技术而言, 与发达国家煤巷掘进技术相比, 还存在不小差距。我国在快速掘进工艺的改进方面, 还有很长的路需要走, 对此, 我们必须明确自身不足, 努力钻研, 攻坚克难。争取尽快研制出针对性强、实用性高的煤矿掘进机械, 只有这样才能促进我国煤矿开采的高产、高效。

参考文献

[1]高云峰, 江小军.浅谈我国煤矿巷道掘进装备技术[J].煤炭工程, 2010, 10:110-112.

煤巷快速掘进的主要措施探讨 篇4

【摘 要】为了解决工作面接替紧张、采掘不平衡等问题，则要求矿井首先做到在巷道掘进过程中提高掘进速度，尤其在煤巷掘进过程中实现快速掘进。本文在技术及管理方面，对实现煤巷快速掘进的主要措施进行了探讨，以期为业内工作人员提供一定的借鉴。

【关键词】煤巷；快速掘进；主要措施

0.引言

改革开放以来，煤炭资源始终占据着我国能源结构的主体地位，而随着我国现代化经济进程的不断发展，各行业对煤炭的需求量大幅提升，从而导致了各煤炭企业的年产量也在不断增加，于此同时则出现了各煤矿工作面接替紧张等问题。另一方面，现代化矿井正朝着高产高效的方向发展，其日产量可达到2万t，工作面的快速推进也需要矿井迅速准备出接替工作面作为保障。为了解决工作面接替紧张、采掘不平衡等问题，则要求矿井首先做到在巷道掘进过程中提高掘进速度，尤其在煤巷掘进过程中实现快速掘进。

1.煤巷快速掘进的主要技术措施

1.1优化掘进机工作参数

煤巷的快速掘进则离不开性能良好的掘进机，作为掘进工程的关键设备，其工作效率在很大程度上决定了巷道的掘进速度，且间接影响着矿井的经济效益。因此，在煤巷掘进前首先则需要根据矿井煤层及其围岩的具体地质条件，结合施工环境对掘进机工作效率的影响，选择合适的掘进机。在掘进过程中，仔细观察液压、电气、设备元件以及施工条件等对掘进机工作效率的影响，针对具体的施工环境优化掘进机工作参数，简化掘进机机械结构，尽量提高掘进机的开机率，进一步延长其有效工作时间。

1.2实现掘进机自动化控制

实现掘进机自动化控制也就是尽量提高机电一体化程度，利用掘进机的自控调节简化操作工序，并且实时监控掘进机的工作状态，包括掘进机的推进方向、电机的功率及温度、油温及油压大小等工作参数，根据已设定的工作参数实现掘进机的自动化控制。此外，为了提高掘进的持续工作时间，必须以现代化的测控技术为基础实现良好的自我故障诊断功能，当掘进机出现操作故障时能够及时报警，便于技术人员对其采取及时有效的修复措施，同时确保机械及人员的安全。

1.3提高设备间的参数匹配程度

影响掘进机工作效率的一个重要方面就是设备间的参数不匹配，使得掘进机的掘进效率不能得到充分发挥，从而制约了煤矿的正常生产，阻碍了矿井的经济效益。在煤巷掘进工程中，掘进系统的主要配套环节多，尤其是支护和运输设备的工作状态，在一定程度上决定着掘进的工作效率。为了尽量减少支护和运输环节所占用的生产时间，提高综掘设备的工作效率，应根据矿井的实际地质条件，选择合适的技术措施。在支护方面，尽量采用锚杆、锚索为基础的支护方式，尽量采用机载锚杆钻机打孔和安装锚杆，即提高了巷道的支护效果，降低了劳动强度，同时也能有效减少支护在时间方面所占用整个工序的比例；在运输方面，尽量减少转载环节，优化运输机的工作参数，使其运载能力能保证掘进机的工作量。

1.4应用掘锚一体化技术

煤巷掘进的工序主要分为落、装、支3个方面，如果采取不同的设备进行落煤、装煤和支护，不仅难以保证各设备的有效开机率，而且各设备间的配套及相互影响，也在很大程度上影响着巷道的快速掘进。为了解决工序间相互影响，尽量提高巷道的掘进速度，最有效的方式则是实现掘进与支护间的平行作业，掘锚机组的引进则很好的解决了这一问题。但需要注意的是，国外的掘锚机组主要应用在多巷联合掘进条件下，留设的煤柱宽度大且巷道断面大，而我国的矿井主要采用留设小煤柱沿空掘巷，甚至无煤柱沿空留巷，断面尺寸小，且基本上为单巷掘进，因此则需要对引进的掘锚机组进行有效的改良。

1.5推广连续综合掘进机械化

实践证明，在我国的煤矿条件下，采用连续综合掘进机械化与锚杆支护的配合使用可以在很大程度上提高掘进的工作效率，实现了煤巷的快速掘进，是实现安全、高产和高效矿井的有效配套技术。因此，在条件允许的情况下，应尽量对连续综合机械化施工的采用进行推广。

2.煤巷快速掘进的主要管理措施

2.1加强施工现场管理

高效的施工现场管理需要有素质高的管理人员为基础，并且制定和落实有效的工作计划。因此，管理人员和技术人员要举行定期的技术培训，确保现场工作人员对操作工序达到熟练的程度，具备高度的责任感，严格按照作业规程开展作业，提高煤巷掘进正规循环的工作效率。此外，要根据不同的工序和任务，实行责任到人制度，每个岗位都有固定的人员进行操作，一方面可以便于施工现场的管理，另一方面每个人员高度熟悉各自的操作技术，也可以大大提高各个岗位的工作人员完成工作的效率，减少完成既定任务的时间。

2.2提高施工队伍的综合能力

施工队伍不仅要具备掘进方面的工作人员，还需要有支护、运输和机电等方面的技术人员，这样不仅便于掘进过程中领导对工程的统一指挥，减少各工序间的相互影响，且一旦设备出现故障影响正常施工时，可以采取统一调度，及时安排专业人员采取有效措施排除故障，降低故障对生产的影响，另一方面也可以提高个工种和工序之间的平行作业和协调配合程度。

2.3制定严格的规则制度

严格的规则制度是井下生产安全的有力保障，也是考察工作人员业绩的重要参照，保证员工的出勤率。在煤巷掘进工程中，人力无疑是实现快速掘进的第一要素，工作人员的出勤在很大程度上决定着巷道的快速掘进程度，掘进效率的提高在很大程度上还要靠人员的作业效率，如果出现工作人员不足，其中的一些工序完成情况将会受到很大的影响，甚至造成各工序的掉链和紊乱，正规循环遭到破坏，因此，在对快速掘进中的出勤管理环节上必须做好工作，一方面抓出勤管理，另一方面提高劳动生产效率，同时注重培训，提高工人劳动技术素质，以适应机械化发展的需要。

3.结论

实践证明，在煤巷快速掘进过程中，综合机械化掘进技术有着不可替代的作用，一方面，它对煤巷综掘机械化水平的提高有了很大的促进作用，推动煤巷快速掘进技术的快速发展，同时，综合机械化快速掘进施工技术的推广应用，提高了掘进效率和施工质量。随着快速掘进技术的不断更新发展，煤矿企业还应不断提高自身的煤巷快速掘进水平，从而为煤矿企业取得更高的经济效益和社会效益，以促进“双高”煤矿的快速发展。

【参考文献】

[1]于文景，李富群.现代化煤矿采煤新工艺、新技术与新标准实用全书[M].长春：吉林科技出版社，2003.

[2]丁建勋，张建刚.近距离高瓦斯突出煤层群煤巷掘进工作面防突技术探讨[J].矿业安全与环保，2010（z1）.

[3]司志群，田军先，岳官禧.掘锚一体化实现煤巷快速掘进的几点思考[J].煤矿开采，2006，11（4）.

煤巷综掘技术快速掘进浅析 篇5

随着煤矿产业的发展, 高产高效矿井的是煤矿企业发展的必然要求, 具体要求有以下几点:①以大功率、高可靠性长壁综采生产技术为核心, 提高工作面单产, 减少回采面数目, 简化巷道布置, 减少生产环节, 实现高效集约化生产;②改革矿井巷道布置、巷道掘进支护, 改革矿井提升和运输系统, 扩大采区 (盘区) 尺寸, 增加工作面推进长度, 加大巷道的有效断面, 以实现综采工作面的连续、高效生产;③大力采用煤巷综合机械化掘进技术, 加快煤巷掘进速度, 以适应高产高效工作面快速推进的需要;④改进和发展煤巷锚杆支护技术, 解决长距离、大断面煤巷合理支护问题, 便于实现高产高效工作面连续、安全生产。其中, 采用综合机械化掘进技术, 是实现煤巷快速掘进的主要途径。所以要适应工作面快速推进的需要, 就必须发展综掘技术, 广泛应用锚杆和锚网支护, 在有条件的矿井实现掘锚一体化, 以及推广应用连续采煤机, 实现煤巷快速掘进。

2 综掘技术简介

综合机械化掘进技术是由掘进机、转载机、输送机等组成的综合性配套技术, 在一条用掘进机掘的巷道内, 将测量定向、掘进、运煤、通风、除尘、材料运输、巷道支护、供水、供电、排水系统等设备配套成龙, 形成一条效率高、相互配合、连续均衡生产的、完整的掘进系统, 可以实现巷道掘进、转载、运输、支护机械化作业, 从而提高掘进速度和经济效益。

3 煤巷快速掘进的措施

3.1选用性能优良的掘进机, 提高设备可靠性掘进机是实现煤巷快速掘进的关键设备。巷道掘进效率及其经济效益的提高取决于选择适应工作状况和条件的掘进机。掘进设备的工作对象是煤岩及部分矿物, 工作时振动冲击大, 加之井下环境恶劣, 因此要根据使用条件进行选择, 要求掘进设备必须保持长期连续工作。通过引进和国产化工作, 我国掘进机的制造水平和使用已迈上了新台阶, 开始了我国掘进机技术的自主发展。国产掘进机在液压、电气、元件的选用上, 必须严格筛选, 严把质量关, 对部分国内产品难以过关的关键元器件应当选用先进国家的产品。在齿轮传动装置及机械连接装置方面, 尽量减少串联系统, 采用独立部件或组件。在有条件的地方以嵌装式结构代替螺栓组结构, 采用模块组装方式, 既可简化结构, 便于机械的拆装检修, 又可大大提高设备可靠性。最终达到机器稳定性好, 截割效率高, 操作、维修方便, 运行安全可靠的目的。

3.2采用现代化测控技术, 提高机电一体化的程度首先是掘进机操作实现自动控制, 包括推进方向监控、切割电机功率自控调节、切割断面轮廓尺寸监控等;其次是实现掘进机工况监测和故障诊断, 包括供电电压测控、电机负荷和温度、液压系统油压、油温及污染等监测。通过采用现代测控技术, 对掘进机的工况监测、故障诊断和离机控制系统加以改进和完善, 实现机电一体化, 可以最大限度地提高掘进机的使用效果, 有利于改进和完善煤巷快速掘进技术。

3.3推广锚杆支护, 改进运输方式, 提高设备综合配套能力煤巷掘进效率低、机械不能充分发挥作用, 在很大程度上与配套能力低、配套不完善有关。巷道掘进系统中的主要配套环节多、包括支护、转载、运输、供电、供水、通风、降尘等, 要提高煤巷掘进效率、充分发挥机械化作用, 必须提高设备综合配套能力, 使之进一步完善。特别是支护和运输工作量大, 占用时间多, 必须解决好这两个关键环节, 才能充分发挥综掘设备的潜力。

在缩短支护时间方面, 根据地质条件, 尽量采用锚杆支护, 提高巷道支护效果, 减轻工人劳动强度, 加快成巷掘进速度。施工时采用机载锚杆钻机打孔和安装锚杆, 减少传统锚杆支护的多道施工工序, 改变掘进机割煤与锚杆钻孔安装不平衡的现象。减少锚杆有效作业时间和掘进工作面作业人员, 减少单位面积锚杆根数, 从而减少锚杆施工工作量, 同时采用先进的锚杆施工机具, 大幅度提高成巷速度。对于使用单体锚杆钻机的巷道, 掘进和钻锚不能平行作业, 应当及时快速安设临时支架, 并采用小孔径强力钻头和高强度钻杆, 提高钻进速度, 选用螺旋式锚杆钻机, 建立快速安装系统, 用锚杆机一次完成钻孔、搅拌树脂药卷和拧紧螺母等工序, 尽量缩短钻锚时间。

在降尘方面, 可采用高压水外喷雾降尘新技术, 在掘进机安装1台小型增压水泵, 由掘进机上现有的动力系统驱动, 将1MPa左右的低压降尘水增压至10 MPa以上, 并优化喷嘴参数及安装位置, 可获得良好的降尘效果。还可在掘进上安装长筒式负压2次降尘装置, 将掘进巷道的通风方式由单一的压入式改为压入与抽出式相结合的通风方式, 从而净化综掘断面空气。

3.4有条件的矿井采用掘锚机, 实现掘锚一体化在悬臂掘进机上加装液压锚杆钻机的技术, 由于掘进机载锚杆机体积偏大, 加之在采用W钢带时需要定位钻孔, 难度较大, 目前未能在国内推广, 需进一步成熟完善。采用掘进机掘进, 单体锚杆机钻装锚杆, 不能实现现掘进与支护平行作业。掘锚机组的问世, 很好地解决了掘进工作面长期未能解决的掘进和支护平行作业问题, 是对煤巷快速掘进技术的飞跃性突破, 为加快掘进开辟了新的途径。

3.5在条件适宜的矿井中, 推广应用连续采煤机在美国、澳大利亚、南非等主要采煤国家, 连续采煤机已经得到了广泛的应用。我国神华集团上湾煤矿根据自身的特点引进连续采煤机及其后配套设备, 在大采高综采工作面大断面顺槽双巷掘进中, 实现了快速掘进, 创造了月进3070m的世界纪录, 取得了良好的经济效益。连续采煤机是现代化的掘进设备, 配套运煤车、锚杆打眼机、铲车、转载破碎机等机械化装备, 可用于煤巷多头掘进, 具有速度快、用人少、效率高, 配套简单, 安全可靠, 使用方便的优点。实践证明, 连续采煤机掘进配合锚杆支护, 是目前实现高产高效工作面巷道快速掘进成功的配套技术。

4 结束语

采用综合机械化掘进技术, 提高了煤巷综掘机械化水平, 实现了煤巷快速掘进。随着技术的更新进步, 重型化、掘锚一体化、自动控制及远程遥控是掘进机的发展方向, 在煤巷锚杆支护技术方面, 主要是积极开展巷道围岩地质力学测试, 研究与推广煤巷锚杆支护设计方法, 制定锚杆支护材料系列及相应标准, 完善锚杆支护施工机具, 提高锚杆施工质量检测与监测技术, 从而扩大煤巷锚杆使用范围, 提高煤巷快速掘进水平、促进高产高效矿井建设。

参考文献

[1]姚庆汉, 余开清.地质条件与开采安全[J].矿山压力与顶板管理.2002.

[2]侯朝炯, 郭励生, 勾攀峰.煤巷锚杆支护[M].徐州:中国矿业大学出版社.1999.

[3]连传杰.近采空区煤巷破碎顶板条件下锚杆支护试验研究[J].中国矿业.2006. (6) .

简析煤巷快速掘进技术的应用 篇6

伴随近年来中国社会主义市场经济迅猛发展, 煤炭产业也进入了新的历史发展时期, 凭借日益先进的煤炭技术, 越来越多产能和效益更高的新矿井兴建起来。在这一背景下, 矿井能否实现生产更合理、产量效益更优、机械化程度更高、安全性能更优越, 是越来越多煤炭产业从业者关注的课题。由于煤巷快速掘进技术是开采过程中的主要技术手段之一, 在很大程度上决定了工作面采掘工艺的效率, 下面笔者将结合自身工作经验对其进行论述和探讨。

1 煤巷掘进技术现状

从中国推行将巷道采掘与开拓安置于煤层之中的改革以来, 越来越多的煤巷掘进出现在井巷工程之中, 截止到目前大约占了巷道总量的近七成。就现在情况来说, 单体锚杆钻机和悬臂式掘进设备相搭配的应用范围相对较广;锚杆钻车与连续采煤设备的配套使用也在局部地区得到了普及;但掘锚机组一体化掘进的使用依然只停留在少数地区的试点过程中。

近年来, 中国煤巷快速掘进技术正在不断成熟和提高, 但依然与先进国家的水平有一定差距, 在掘进速度、掘进工艺与掘进管理等方面都有着较大的发展前景和潜力。结合目前越来越大的煤炭需求, 煤巷掘进技术也需要跟随时代脚步, 在开采的深度、难度等方面进行新尝试, 从而提升自身水准, 更好地应对新的形势与环境[1]。

2 影响煤巷快速掘进技术的因素

从总体上来看, 对煤巷掘进速率产生影响和制约因素有很多, 结合中国煤炭产业发展情况来看, 可以从以下几大类予以分析。

2.1 外在环境

中国幅员辽阔、地形地貌变化极多, 每一座煤矿所处的水文地质环境都有着其独特的特征, 再加上差异极大的气候, 以上因素都会对掘进技术的应用及工程进展情况等造成直接影响, 这也迫使煤矿企业必须通盘考量矿井的实际情况, 选用最合理的掘进技术, 制定最妥善的掘进方案, 从而在确保安全的前提下尽可能提升掘进效率。

2.2 掘进技术的缺点

在采用单体锚杆钻机与掘进设备的配套使用时, 由于二者在工作过程中是分离的, 可能会造成工作时间分配不合理, 难以保证施工效率最大化。不仅如此, 在综合机械化工艺中, 支护工程的困难与复杂程度比较大, 顶板的质量将直接决定支护工程的安全性能, 若其质量不过关, 掘进速度将受到极大地干扰和影响[2]。

2.3 掘进机械化水平

煤巷快速掘进能否达到更快的速度, 是由所使用设备的稳定性与机械化程度决定的。由于煤巷掘进有极高的关联性与系统性, 无论是破岩、装岩还是后续支护、运输, 都需要彼此间密切配合, 掘进的速度也将直接受各个工序中设备的实际情况与机械化程度的制约。例如, 若煤矿工作人员在引入了新设备之后无法迅速适应与调整, 必然会在很大程度上造成效率降低与时间浪费, 甚至造成各工序之间出现衔接上的不畅。

综合掘进设备主要包括运输设备与掘进设备两大部分, 这二者同时与通风、支护、除尘、运输、水电供应等其它设备一起构成综掘系统。可以说, 这套系统具有极强的协调性与极高的作业效率, 能够完成煤巷掘进、运输、支护、转载等多种工序, 是煤巷快速掘进技术的基础和保障。只有高度重视设备的维护与检查, 尽可能提高设备的使用效率, 确保其运作正常才能够为正规循环提供有力支持。在这其中, 掘进设备的保养和管理尤为重要, 只有尽可能避免掘进机工作异常, 才能在一定程度上避免进度受到影响。对于任何一台设备, 都必须将责任精确到人, 从而避免出现设备的遗漏和发生事故后推卸责任的现象。

2.4 掘进施工管理

掘进施工管理可以分为两个方面:

a) 施工组合。煤炭企业必须结合矿井实际状况, 进行施工工艺合理搭配与施工流程合理组织, 从而提升掘进工艺效率和速度;

b) 生产管理。必须确保参与施工的工人都通过强度与专业性符合国家要求的相关培训, 对于掘进工艺的各个流程及制度都有深入理解和把握。

在综掘工艺中, 工序与流程做到科学、有效是提升效率的必要前提。在掘进机推进过程中, 组织工作必须做到有序、有力, 理顺工艺中的掘、装、支、运等各个流程。同时, 还需要确保各领导到一线进行临场指挥, 配备足够的骨干与技术人员在现场组织工程会诊, 从而确保在出现故障和问题时能够第一时间采取有效措施, 为工程整体的效率和安全提供保障。

在现场组织过程中可以很清楚地看到, 大多数工人随着时间的流逝, 其效率将会普遍降低, 这主要是由于其体力消耗和下降导致的。对于煤巷快速掘进技术而言, 三班作业制度非常重要, 各个班组都需要严格依照预定安排规范作息, 将所有工人的工时都控制在合理范围内。同时, 还要完善交接班制度, 确保高效作业的持续性。

3 改良煤巷快速掘进技术的有效措施

3.1 合理选择掘进设备

由于在煤巷快速掘进技术中掘进设备具有关键地位, 因此具体的技术选择对于工程而言十分重要。例如, 在选择掘进设备时, 必须充分考虑到煤巷所在区域的地质环境, 若选择不合理, 必将对煤巷掘进的速率及未来该矿井的产能造成严重制约。而在选择运输设备时, 由于其与掘进设备自成一体, 构成综掘体系, 因此必须与掘进设备相协调, 从而实现整个工程顺畅运转。不仅如此, 对于连续采煤机的应用也必须得到强化, 从而促使掘进效率提升。

3.2 改良支护作业

支护在整个掘进过程中非常重要, 由于过去陈旧的综掘模式中往往将掘进设备与锚杆设备分离开, 通过人工的方式进行打眼, 这对于时间和人力物力都是极大地浪费。基于这一点, 掘锚一体化可以说是未来发展的主要方向。只有通过引入现代掘锚机才能使掘进与支护工序同时进行, 保障掘进速度与质量。此外, 在顶板状况较好的前提下也可以适当增大锚杆距离, 从而缩短工期, 而若顶板条件不理想, 则应加固顶板两帮, 通过高强锚杆挂网等途径优化和改良支护。

3.3 优化工艺流程

在煤巷综掘工艺中, 煤巷检测是第一步, 只有在掘进之前深入了解巷道内的具体情况, 制定好坍塌、积水等事故的相关预案, 才能确保工程有序展开。与此同时, 在进行掘进过程中, 要充分掌握各个工作面的实时状况, 避免因突发危险事故的发生而对整体掘进工作造成影响。只有在作业过程中实现破岩、运输、支护等诸多环节的密切配合, 做到有条不紊、科学高效, 并在出现意外情况时灵活应对, 才能真正实现煤巷快速掘进技术的全面提升[3]。

4 结语

煤炭产业在近年来面临着煤巷快速掘进的难关, 只有切实解决这一难题, 才能大幅提升采煤效率, 并且保障矿井掘进与开采平衡, 这对于煤矿生产安全、高效及稳定有重要意义。通过对煤巷快速掘进技术的试用与实践可以得出, 其最关键的核心环节在于及时调整支护参数, 优化工序配置, 并通过合理的管理与控制提升总体效率。对于广大工人而言, 也要提升工作积极性, 熟练掌握必要技能。只有全面提升煤巷快速掘进技术的水平, 才能更好地为国家和社会的发展做出贡献。

摘要：主要对煤巷快速掘进技术的现状及影响因素进行简要分析, 并重点论述了促进其全面提升的可行性措施, 希望能够为广大同仁提供一定的帮助。

关键词：煤巷,快速掘进,技术,应用

参考文献

[1]丁勇, 李绍泉, 秦震东, 等.松河矿煤巷快速掘进技术研究[J].中国煤炭, 2011, 37 (12) :101-103.

[2]沈建成.关于煤巷快速掘进技术研究分析[J].华章, 2011 (26) :340.

煤巷机械化快速掘进技术的优化 篇7

目前, 掘进机与单体锚杆钻机配合的施工工艺仍是我国煤巷的主要掘进方式。加大循环进尺, 减少掘进机进、退及搬运锚杆钻机耗时, 是提高煤巷掘进速度的重要途径[2]。某矿15号煤层开采处于准备巷道正在施工、回采巷道开始掘进阶段, 为保证工作面正常接替, 需要对煤巷快速掘进施工工艺进行优化, 以达到安全、高进尺、高质量、低成本施工的要求。以下对该矿15103工作面运输巷的快速掘进工艺作一介绍。

1工程概况

某矿15103回采工作面位于15号煤层, 该煤层厚3.05～4.75 m, 平均厚4.03 m, 厚度变异系数为36.89%, 可采系数100%。15号煤层基本顶为砂质泥岩, 平均厚10.9 m, 灰黑色, 局部为砂泥岩互层;直接顶为K2石灰岩, 平均厚6.7 m, 灰黑色, 致密, 平坦状、参差状断口。煤层直接底为铝土质泥岩, 平均厚4.5 m, 灰白色, 蜡状光泽;基本底为砂质泥岩, 平均厚3.5 m, 灰黑色, 含山西型铁矿。煤层结构较简单, 为稳定可采煤层, 工作面运输巷沿煤层底板掘进, 矩形断面, 断面尺寸为4 900 mm×4 200 mm (宽×高) 。

2多工序平行协调作业

(1) 支护施工。

通过对15103工作面运输巷运用理论和FLAC数值模拟计算, 对原巷道支护参数进行调整:将顶板锚杆间排距由600 mm×600 mm改为650 mm×650 mm, 顶板锚索间排距由1 200 mm×1 200 mm改为1 300 mm×1 300 mm, 临时支护需用3根5.5 m长的10#槽钢前探梁进行超前支护, 最小控顶距不大于400 mm, 最大控顶距不大于3 600 mm, 支护断面展开情况如图1所示。①架设。巷道在完成一个循环进度截割成型后, 将机组退到永久支护完整的地方降下截割臂, 切断电源, 进行敲帮问顶, 找到顶板和巷帮危岩、活块, 人工将3组 (6个) 框架分别固定在最前一排和倒数第2排锚杆上, 再将槽钢穿在3组框架之间且前探3 600 mm, 进行临时支护, 然后进行永久支护, 由外向里逐排打注锚杆, 依次打注顶部锚杆、中部锚杆、注角锚杆, 待永久支护完整后, 综掘机继续施工作业。②临时支护工艺流程:退机组→截割头落地并闭锁→“敲帮问顶”→紧固槽钢→在永久支护下把钢筋网托在顶板上→前探梁达到支护距离要求→将槽钢与顶板背紧。

(2) 锚杆参数。

顶帮支护均采用左旋无纵筋高强度直径为20 mm螺纹钢锚杆, 长为2 400 mm, 其金属托盘规格为长×宽×厚=120 mm×120 mm×10 mm。

(3) 锚索参数。

采用单根Ø17.8 mm×5 000 mm钢绞线制成锚索, 锚索金属托盘规格为长×宽×厚=300 mm×300 mm×16 mm。

3施工工艺及施工组织优化

(1) 施工工艺。

①15103工作面运输巷采用EBZ-55掘进机掘进, 开掘后的煤由掘进机装载部自行装煤, 通过掘进机、桥式转载胶带, 经过刮板输送机转载到集中回风巷至主井, 煤从主井通过刮板输送机运至上部胶带输送机, 直至运到地面。②截割头由巷道上部进刀, 进刀深度0.2～0.3 m, 然后在巷道内水平摆动截割, 周边留下0.2～0.3 m厚的煤、矸, 每横向截割一次下落0.45～0.90 m, 按照截割曲线连续摆动至初步成型, 截割完一个循环进度后, 自上而下修成设计断面。

(2) 劳动组织。

改进锚杆支护施工工艺, 采用掘支单行、一次成巷的作业方式, 采用“三八”制作业形式 (0:00班生产, 8:00班前半班检修、后半班生产, 16:00班生产) , 对提高巷道掘进速度极为有效。掘进工作面循环作业图表如图2所示。

图2是优化锚杆间排距后对15103运输巷进行观测记录绘制的, 顶板沿15号煤掘进, 锚杆支护参数由原来的间排距600 mm×600 mm改变为650 mm×650 mm, 锚索间排距由原来1 200 mm×1 200 m改为现在1 300 mm×1 300 mm, 间排距改变后1个循环同样掘进3排 (3.9 m) , 1个班掘进了1.5个循环, 日进尺为15.6 m。

4效果分析

15103工作面运输巷锚网支护锚杆间排距优化后, 日进尺由原来的9.6 m增加到15.6 m, 提高了掘进速度和工作效率, 班循环数由1.5个循环增加为2个循环, 锚杆日进排数由12排增加到20排, 解决了锚索打眼作业与其他作业间的矛盾, 实现了既可接班后在机后打锚索和帮锚杆又可在掘进面正常切割作业, 使工序得到有效穿插, 既保证了工程质量, 又提高了掘进速度。

5结论

(1) 顶板锚杆间排距由600 mm×600 mm优化为650 mm×650 mm, 锚索间排距由1 200 mm×1 200 mm优化为1 300 mm×1 300 mm, 优化后, 锚杆支护速度明显加快。

(2) 15103面运输巷采用EBZ-55掘进机掘进, 后配套转载运输设备, 通过掘进机小溜、桥式转载胶带经过刮板输送机转载到集中回风巷至主井, 利于机械效能发挥, 加快了巷道机械化掘进施工速度。

(3) 改进掘进施工作业管理方式有效提高了巷道掘进速度, 采用掘支单行、一次成巷的作业方式和“三八”制作业形式, 实现了科学管理, 保证了工程质量。

参考文献

[1]张铁军, 张立, 梁永久.岩巷快速掘进技术在铁法煤业集团的应用[J].煤炭技术, 2009 (4) :61-62.

东荣三矿煤巷快速掘进技术应用研究 篇8

1 提高炮掘进尺

3#煤层厚2.2米, 中间夹杂200mm厚的凝灰岩, 一般为半煤岩巷, 多数采用钻眼爆破掘进法.这种掘进技术前期投人少, 见效快.技术含量不高.具体的操作人员较容易掌握.并且对设备检修人员的素质和数量要求也不高, 所以应用比较广泛。如何有效提高炮掘进尺是实现高产高效矿井一项值得重视和研究的技术, 具有进一步推广的价值[1]。

1.1 加强炮掘机械化

要在主要的施工工序上实现机械化, 达到安全、快速、高效、低耗的掘进效果, 比如:凿岩机若干台, 扒装机一台, 刮板运输机若干台, 胶带运输机若干台, 锚杆钻机若干台。可根据实际情况对炮掘机械化配套。

1.2 加强爆破工艺

由于煤软易于爆破, 我们要特别重视爆破方案与效果的研究, 现场跟踪爆破效果, 尽量不浪费物资和做不必要的运煤[2,3]。还应当采取保边爆破, 控制好周边眼的爆破, 尽量保证一次成巷, 使用毫秒雷管一次放炮。这样就可以在钻眼爆破这个环节上节省时间.提高效率。

1.3 保证快速装运

我们在选择运输设备时, 应使运输能力大于装载能力。当使用胶带输送机或刮板输送输, 应随掘进头的推进迅速前移.能快速拆卸, 井防止机械事故发生。当采用矿车运输时, 应缩短调车距离.合理布置好绞车, 加快调车速度。这样就可以在装载和运输上提高工作效率, 节省时间, 提高速度。

2 提高综掘进尺

要提高综合机械化掘进法掘进进尺, 需要在掘进机掘进的巷道内配备转载运输、通风除尘、支护设施、辅助运输、测量定向、安全保障、供电等设备或系统, 组成一个综掘机械化作业线, 从而形成一条效率高、相互配合、机械化生产的掘进系统。

2.1 提高综掘设备的引进

东荣三矿先期使用S100综掘机, 故障多, 掘进能力、运输能力低, 更换现在EDZ-135、EDZ-160综掘机后, 掘进速度大幅度提高100-200米。今后向着扩大综掘机适用范围, 增加切割能力, 提高工作稳定性, 发展自动控制、提高元部件的可靠性, 发展掘锚联合掘进机等方面进行引进。选好了综掘机也就为提高掘进进尺打下了雄厚的物质基础, 为完成掘进任务做好了准备。

2.2 提高劳动组织

综掘作业在劳动组织上, 要协调好切割与支护的时间, 可根据地质实际情况进行调节, 运料是综掘作业线一个重要环节, 因距离远, 运料困难, 可根据情况改造皮带运料, 或在作业工序上, 运用检修, 和交接班时运送物料, 提高效率。

2.3 选择好的运输系统

根据运输设备不同, 综掘机械化作业线主要类型有以下3种[4]:

一是掘进机+胶带输送机的作业线;二是掘进机+刮板输送机的作业线;三是掘进机+矿车的作业线。

前两种作业线属于连续运输, 用胶带输送机时运输能力大生产效牢高, 而用刮板输送机时可适应巷道坡度变化大、长度较短的条件, 两种输送机各有优缺点, 要根据实际情况仔细分析论证。不能肓目选择。后一种属间断装载, 输送机运煤系统未建成之前连续运输或间断装载, 也同样要根据实际情况, 科学论证和选择.要重视决策的重要性。

3 提高支护质量和速度

合理有效的巷道支护能够保证巷道围岩的稳定性。对巷道支护施工既要便于组织快速掘进。又要使巷道在其服务期间隔岩稳定, 保证安全生产。巷道支护的快速施工是快速掘进的重要组成部分。

3.1 缩短临时支护时间

临时支架既要保证掘进工作的安全, 又要使其结构简单, 能够快速装卸。一般综掘工作面选择前探梁支护, 炮掘工作面选择手摇式单体柱带顶帽, 其他情况, 可根据现场实际进行选择。

3.2 加强锚杆支护施工效率

东荣三矿由于矿压大, 一般煤巷选择锚、索、网、带, 联合支护 (如图1) , 因此提高施工效率合理安排施工工序, 对提高掘进速度尤为重要。因使用的为单体锚杆钻机的巷道, 掘进和钻锚时不能平行作业的, 但应当尽可能缩短钻锚时间, 可及时、快速的安装临时支护, 采用小孔径强力钻头和高强度钻杆提高钻进速度。并通过理论分析、井下试验, 找到锚索与锚杆的最佳匹配条件, 使用锚索替代顶板永久支护锚杆中的一根锚杆, 提高掘进速度。

4 结论

通过改进的煤矿快速掘进, 加之强有力的配套措施, 使东荣三矿掘进速度提高到一个新水平, 巷道掘进速度普遍比原有提高30%以上, 高于同类水平, 实现了安全高效、快速掘进施工艺的应用与推广。既保证了采掘平衡和工作面正常生产接续, 又促进了安全高效发展

摘要：煤巷在提高掘进速率和保证矿井接续上, 有着重要意义, 本文通过对加快综掘、炮掘进尺, 提高支护工艺三方面着手, 进行提高煤巷进尺的工作效率。

关键词：煤巷,综掘,炮掘,支护

参考文献

[1]王宏森.煤巷快速掘进技术浅谈[J].山西科技报, 2005[3]:1-3.

[2]赵学社.煤矿高效掘进技术现状与发展趋势[J].煤炭科学技术, 2007 (04) :1-2.

[3]师文林, 李志斌, 高英, 李志强.煤巷掘锚一体化技术的应用与发展[A].中国科协2005年学术年会第20分会场论文集[C], 2005.

煤巷快速掘进综合技术 篇9

在煤矿企业生产中, 煤矿巷道实现快速掘进是煤矿企业保持稳定高产高效的基础, 但巷道支护技术日益成为影响煤矿煤巷掘进速度的重要因素之一。近年来锚杆支护技术的发展, 大大增强了煤矿巷道支护效果, 提高了煤矿巷道的掘进速度, 降低了工人劳动强度, 为煤矿企业扩大产能、提高效益具有重大意义[1]。

七一新发煤业公司北翼五采区专用回风巷改炮掘为综掘机掘进后巷道掘进速度得到很大提高, 迫切需要对原来已不适用的支护技术进行改进优化。五采区专用回风巷设计原长度1180 m, 所采煤层为山西组3#煤层, 3#煤层于本区域分为上、下两层, 本工作面沿3#上层煤顶板掘进, 3#上煤层平均厚度为2.0 m, 平均倾角7°, 不易跨落, 煤层层理分明, 节理发育, 地质构造简单, 煤层直接顶板为砂质泥岩、细质砂岩, 底板为泥岩、砂质泥岩。

2 快速掘进影响因素分析

由于该矿北翼五采区专用回风巷采用综掘机掘进, 掘进速度大大提高, 经过现场实地调研和与该矿工程技术人员沟通, 分析认为该矿原有支护方式已经远远不能满足现在掘进速度, 另外考虑该巷道所处的不利地质条件, 必须提出更加适宜的支护方案。经分析, 影响的因素主要包括以下几点[2]。

(1) 地质条件特殊, 加剧了巷道围岩的支护难度。北翼五采区专用回风巷在掘进中破底板岩层掘进, 煤层含若干层夹矸, 煤质较脆。煤层直接顶板为砂质泥岩、细质砂岩, 节理发育, 不易垮落;底板为泥岩、砂质泥岩, 岩石较顶板岩石较软, 巷道采用快速掘进技术后再低盈利的影响下矿压显现较为复杂, 底板鼓起量较大, 对巷道的支护效果要求较高。

(2) 巷道快速掘进扰动加剧了巷道围岩的破坏。北翼五采区专用回风巷采用综掘机掘进后, 在一定程度上改善了原有炮掘方式对周围巷道围岩的剧烈扰动, 但巷道围岩仍不可避免会受到掘进的扰动影响, 巷道掘进扰动会进一步弱化围岩岩性, 加剧巷道围岩的破坏, 从而增加了支护的难度。

(3) 原有支护方式不适宜。该矿原有支护方式不能有效抑止巷道围岩的移动和变形, 巷道围岩受到扰动破坏后巷道断面急剧减小, 严重威胁矿井的正常安全生产。该矿使用的托盘参数不合理, 尺寸偏小且厚度较薄, 支护系统整体刚度偏小, 并且由于锚索预紧力大于锚杆的预紧力, 不及时进行再次紧固导致锚杆的支护能力没有有效发挥。

(4) 工序混乱, 施工组织不完善。由于种种原因该矿采用平行作业的方式并没有强调工序间的相互配合, 上道工序没有为下道工序做好充分的准备, 导致多工序作业的配合较为混乱, 施工组织不完善, 做了很多不必要的重复工作, 导致工作效率不高。

3 锚网索支护技术设计

北翼五采区专用回风巷为矩形断面, 毛断面规格:宽4.7 m, 高3.1 m, 净断面规格为:宽4.5 m, 高3 m。为了配合该巷道的快速掘进作业, 优化巷道支护参数是一个主要措施, 矿技术部门与有关专家经过对现场进行勘查论证, 对原巷道支护参数作了科学调整, 拟采用锚网喷联合支护技术[3]。初次支护均采用高强树脂锚杆配合高强锚索的组合支护系统;永久支护在巷道掘进成型后, 进行全断面喷射混凝土支护, 具体的支护断面图如下图1所示。

3.1 顶板支护方式及参数

顶板具体的支护方式为锚杆间距800 mm, 排距800 mm, 每排布置6排锚杆;锚索的布置采用沿巷道布置二排锚索, 每排锚索间距1.6 m, 距帮1250 mm处分别打设一排的布置方式;顶板两帮侧的顶锚杆垂直于顶板向外偏10°, 其余锚杆和锚索全部垂直顶板打设。

支护材料:锚杆为杆体为22#左旋螺纹钢, 杆尾螺纹M24, 长2.4 m的锚杆;锚杆采用两支树脂药卷加长锚固, 一支规格为K2350;另一支规格为Z2350, 钻孔直径为28mm, 锚固长度为1270 mm;托盘采用尺寸为150×150×10 mm的高强度托盘;锚索为φ17.8 mm, 长度7.5 m, 1×7股高强度低松弛钢绞线;锚索采用树脂加长锚固, 采用三支Z2350树脂药卷锚固, 钻孔直径φ28 mm;锚索托盘采用300×300×16 mm高强球型托盘;护网采用规格为4000×1000 mm, 网孔规格为50×50 mm的焊接钢丝网片, 相邻网搭接100 mm, 16#绑丝联结, 双丝双扣, 每扣拧结圈数不少于3圈, 联结间距不大于200 mm;托梁采用Φ16 mm, 长度4300 mm圆钢焊接而成的梯子梁。

3.2 巷帮支护参数

巷道两帮的支护方式为每帮4根, 每排8根锚杆, 间距800 mm, 排距800 mm;锚杆角度为靠近顶板的巷帮锚杆安设角度为与水平方向呈+10°, 距底板400 mm处的帮锚杆安设角度与水平方向呈-10°, 其余锚杆水平布置。

支护材料:锚杆为杆体为22#左旋螺纹钢, 杆尾螺纹M24, 长2.0 m的锚杆;锚杆采用两支树脂药卷加长锚固, 两支规格为Z2350树脂药卷, 钻孔直径为28 mm, 锚固长度为1270 mm;托盘采用尺寸为150×150×10 mm的高强度托盘;护网采用规格为3000×1000 mm, 网孔规格为50×50 mm的焊接钢丝网片, 相邻网搭接100 mm, 16#绑丝联结, 双丝双扣, 每扣拧结圈数不少于3圈, 联结间距不大于200 mm;托梁采用Φ16 mm, 长度2800 mm圆钢焊接而成的梯子梁。

4 支护效果分析

为了有效监控巷道围岩变形破坏情况, 特对北翼五采区专用回风巷掘进后一段时间的锚杆的拉拔试验和巷道围岩变形情况的观测。经整理对比分析, 该巷道采用锚网索支护技术, 并进行喷浆封闭围岩的支护措施后, 巷道的围岩变形控制在一定的范围之内。锚杆的拉力≥150 kN, 锚索的拉力≥200 kN;巷道顶底板平均变形量控制在30 mm以下, 巷道两帮平均变形量控制在25 mm以下, 巷道没有明显的喷体开裂、围岩变形严重现象, 整体支护效果较好, 达到了预期的效果。

5 结论

(1) 北翼五采区专用回风巷采用锚网索联合支护技术适应了巷道的快速掘进, 有效地控制了巷道的围岩变形, 说明锚网索支护技术在控制快速掘进煤巷的围岩变形取得了良好的效果, 保证了矿井的安全高效生产。

(2) 强调工序配合, 完善生产组织非常必要。强调工序间的相互配合, 通过科学的劳动组织可以大大提高工作效率, 而且能够保证巷道的施工质量, 提高巷道支护的可靠性。

参考文献

[1]胡志云.煤巷锚杆支护快速掘进技术分析[J].科技与企业, 2012 (17) .

[2]侯朝炯, 郭励生, 勾攀峰.煤巷锚杆支护[M].北京:中国矿业大学出版社, 1999.