煤礦井下掘進技術的推廣和應用

程燕華

新光集團淮北劉東煤礦

煤礦井下掘進技術的推廣和應用

程燕華

新光集團淮北劉東煤礦

煤礦是中國經濟的一大要點，也是經濟發展的有力支持。煤礦屬于不可再生資源，其開采規模非常大，中國煤礦作業中，井下挖掘占有重要地位，煤礦資源越來越少，處于高消耗狀態，在煤礦事業中，應該積極完善井下掘進技術，加快煤礦發展速度，一方面降低煤礦井下掘進技術的成本消耗，另一方面引入先進的技術，完善井下挖掘環境，保障煤礦井下掘進技術的利用效率，提高煤礦資源開采效率。本文主要對煤礦井下掘進技術的推廣和應用進行了一定的探討。

煤礦井下；掘進技術；推廣；應用

引言

煤礦巷道掘進是一項系統的工程，在作業中有著很多不定性因素，而要保證生產作業的正常順利進行，需要采取一定的手段使得巷道掘進和工作面回采在空間和時間上的關系科學合理。因此在巷道采掘過程中要有科學有效的組織和管理，保證生產作業的質量和安全。

1、錨桿支護技術

錨桿支護技術采用金屬物質制造的支護桿柱，桿柱需打入煤礦地表巖土內，提前打出支護孔洞，孔洞需要和錨桿桿柱頭部科學連接起來，具有補強、懸吊的效果，為煤礦井下挖掘操作提供水平應力、組合拱等方法。錨桿支護技術應用在煤礦井下作業中，核心思想是利用錨桿改善圍巖內部應力，進而改善圍巖狀態，在巷道四周構成可靠的巖石帶，保障巖石帶的穩定性與固定性。錨桿和圍巖相互作用，能夠保證巷道的穩定性，屬于一類主動式的支護方法，在井下掘進中最為常用。錨桿支護方式很簡單，表現出機械化的操作特征，提高了錨桿支護的效率，而且具備快速的特征。錨桿支護技術雖然提升了井下掘進技術的穩定性，但是也存在一定缺陷，即不能完全封閉圍巖，也無法控制巖石風化，支護過程中，很容易誘發巖石裂縫與剝落問題，所以在錨桿支護技術實施中，還應該注重此類問題的處理，避免井下掘進技術引起安全風險，充分發揮錨桿支護技術的優勢。

2、聯合支護技術

聯合支護技術是在煤礦井下掘進施工中利用兩個及以上的支護技術，共同作用在同一區域的圍巖內，注重聯合支護技術的穩定性。煤礦井下掘進中，常用的支護方法有：混凝土支護、錨桿支護，如果單純采用一類技術，就會引起諸多問題，由此選擇聯合支護技術，把常用的支護技術聯合起來，彌補單一技術的不足。聯合支護中，根據煤礦井下掘進作業狀態，規劃出可用的組合技術方法，結合煤礦井下掘進案例，例舉幾種聯合支護技術：

a)錨網支護，錨桿與金屬網聯合，鐵絲制作網片，通過托板，放置在錨桿的端頭位置，避免小塊巖石松動，解決了上文描述的錨桿支護缺陷，在煤礦井下圍巖穩定性差的環境中，此類技術最常用；b)錨噴支護是錨桿與混凝土支護的結合，具有安全可靠的優勢，一般情況下，煤礦井下掘進技術的環境缺乏安全性、容易發生坍塌時，錨噴支護應用較多；c)錨噴網支護，其聯合性的特征最為明顯，是指錨桿、混凝土與金屬網共同應用。金屬網可以提升混凝土支護的整體特征，促使混凝土應力能夠均勻分配到井下圍巖的土層內，以免出現開裂的情況，增強井下掘進巖層的抗壓與抗拉性能。聯合支護技術根據煤礦井下掘進需求，設計噴層技術，將金屬網覆蓋到巖層上，提升煤礦井下掘進的安全性，杜絕發生技術風險。

3、煤巷綜合掘進技術

煤巷綜合掘進技術是指在煤礦井下環境中，安排掘進工作時，應用綜合化的機械設備完成井下掘進技術。煤巷綜合掘進技術的機械設備包括錨桿鉆機、懸臂式掘進機等。結合煤巷綜合掘進技術的應用，此類技術在煤礦作業中的特征有：

a)煤礦作業單位在安排井下掘進技術時，需嚴格按照規定參數和規格進行，特別是必須掌握機械設備的運行參數，根據煤礦井下作業需求，安排緊湊的掘進方案，確保掘進機械設備合理運用，完善煤巷作業掘進工作；b)掘進機工作期間，要達到穩定性的要求，適當降低掘進機的工作重心，壓低機身，避免周圍環境對掘進效果造成影響，機械設備準確操作能夠實現掘進的穩定性，還要安裝自動檢測的設備，完善掘進技術。

4、大斷面煤巷掘進機掘進技術

利用大斷面掘進機進行井下掘進，在現代煤礦采掘工作中較為廣泛，它集中了采煤、落煤、運輸等功能，而且還能保證截割寬度的標準性。我國現在采用的方式主要是單機引入與配套設備引入，這兩種方式具有良好的適應性與效率性，一些大中型煤礦企業較為中意。依照掘進機在掘進時使用的運輸方法進行分類，可分為：①間斷運輸。需要配備的設備是連續采煤機、運輸機和破碎機等，它的運輸特點在于要靈活運用相關的設備將這一段的運輸終點轉移到下一段，成為運輸起點；②連續運輸。顧名思義，該方式就是可以連續運輸煤炭，具有較好的完整性與連續性，可以在整個運輸過程中實現自動化控制、自動化運輸。

我國目前采用的大都是連續運輸的方式進行煤礦掘進，此方式的工作原理為：在大斷面煤巷掘進時，可以讓連續采煤機和錨桿鉆車實現交叉換位，而且在掘進循環時，還能讓連續采煤機在運輸的巷道中不斷掘進，讓錨桿鉆車在同一時間進行錨桿支護。當連續采煤機已經完成了自身的掘進任務時，可以自動同錨桿鉆車進行位置交換，之后完成接下來的循環作業。此掘進方式可以保證掘進的高效性與快速性，滿足相關的要求，而且還能切實保證井下掘進的質量，相對懸臂式掘進來說具有更大的優勢。但是，大斷面連續掘進也有相應的缺點，那就是它無法進行單巷掘進，而且它對于煤巷掘進來說會受到空間條件的限制。

結束語：

總而言之，目前世界的能源一直在不斷的消耗中，為了后代子孫的生存和發展，提倡可持續發展。煤作為不可再生能源，在我國的發展建設中起到非常重要的作用，對采煤各個環節中的技術和工藝進行完善，可以實現采煤作業的安全生產，可以將煤的開采做到最徹底，節約每一點能源。

[1]程語錄.煤礦井下巷道掘進頂板支護技術探析[J].內蒙古煤炭經濟，2016，(12)：1-2+9.

[2]陳新洋.煤礦掘進過斷層技術中的問題及解決途徑[J].化工管理，2016，(07)：172.

[3]劉子平，李常厚，趙克剛.加強掘進管理技術，提升煤礦的市場競爭力 [J].科技與企業，2016，(04)：76.