我国煤矿岩巷快速掘进技术现状及展望论文_张志军

我国煤矿岩巷快速掘进技术现状及展望论文_张志军

(淮南矿业集团潘二煤矿,安徽省 淮南市 232087)

摘要:我国经济实力和综合国力不断提升,煤矿岩巷快速掘进技术也有了很大进步,但是仍面临诸多复杂问题,例如,煤炭量大量减少,环境污染等等。本文先介绍煤矿岩巷快速掘进技术的现状,之后对其未来发展进行分析。以此来供相关人士交流参考。

关键词:现状;煤矿;快速掘进技术

引言:

近年来,由于人民生活水平不断提高,科学技术不断发展,我国对于煤矿资源的需求加大。尽管技术和人力的支持使得煤矿的挖掘效率已经得到很大提高,但是落后陈旧的挖掘设备,不够高效的挖掘技术与工艺等等都是煤矿挖掘的安全隐患。所以需要我们进行不断改进,煤矿挖掘才得以持续发展。

一、我国煤矿岩巷快速掘进技术现状分析

自改革开放以来,我国的建设重点由轻工业转向重工业。因而对煤炭的需求增大,煤矿的开采力度逐渐提高,全国易开采的煤炭地点煤炭量大为减少,导致现在的煤矿开采面临环境差,难度大,复杂度高。同时,市场上的煤矿行业内,各个企业的竞争日益激烈,所以必须提高对于煤矿的开采效率并且消除安全隐患才能提高自身竞争力,赢得一席之地。从目前来看,我国对于煤矿的开采多是在岩层上进行,为了改变煤矿资源供不应求的现状,岩巷快速掘进技术应运而生。应用这项技术使得煤矿开采的设备得到充分使用,大大的提高开采效率的同时也减少安全隐患。这项技术的使用范围逐渐扩大,煤矿行业的发展空间也得到进一步提升,所以对这一技术的进一步研究很有必要[1]。

(一)岩巷掘进方法的分类

1.综合机械掘进方式

这种方法开始于20世纪60年代,所用到的设备主要是功率为30-50kw的小型悬臂式掘进机。到了80年代,小型悬臂式掘进机无法满足日益增长的煤矿需要,我国引进了AM50型S-100型悬臂式掘进机,同时相关研究人员通过不断学习研究,根据我国的煤矿实情,开发出20多种适合于我国开采的设备。该方法对于设备的要求较高,成本需求大。

2.掘锚式的掘进方式

此方法使用悬臂式掘进机的同时,伴随使用大型的掘进支护机制,但是受限于开采设备和开采技术,该方法并没有得到广泛推广,目前我国使用的仍是悬臂式掘进机,很少有条件的矿业集团才引用锚掘式一体机,并获得了高额的经济利益。值得一提的是,国外已经在上世纪九十年代就开始采用倔锚联合机组,并在发达国家中获得良好效果,如今该技术趋于成熟,能够大大提高开采效率。

3.连续性的一体化流水线

交叉换位施工,并采用连续采煤机是这种方法主要进行的方式。这种方式比前两种方式能够更好地提高施工的速度,便于管理,但是应用的难度更大[2]。

(二)岩巷掘进施工技术

1.爆破技术

在岩巷掘进中,爆破技术主要是利用工业炸药和毫秒雷管等进行不同形式的爆破,中深孔爆破技术,光面爆破,定向断裂控制爆破都是爆破技术不断发展形成的新技术。不同技术的结合,应用于不同的作业情况。

2.支护技术

巷道支护技术是作业安全,掘进速度,服务年限和经济利益的直接影响因素,由单一到联合的发展,支护材料也随着时代发展不断变化,从木材进化为如今的金属支架和锚杆系列支护材料。如今最受欢迎的是经济合理,速度快,稳定性和效率高的锚喷支护[3]。

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(三)岩巷快速施工技术的发展历程

从20世纪50年代现在的21世纪,历经五十几年,我国的岩巷快速施工技术的发展大体上分三个阶段:

第一阶段,20世纪50-60年代,以手把钎的原始操作方式为主要施工技术;第二阶段,20世纪60-70年代,气腿式凿岩机和机械设备研制和推广;第三阶段,锚喷支护技术广泛的应用。经历了这三个阶段,我国的岩巷施工工艺得到很大简化,为岩巷快速掘进技术创造了应用条件。

二、我国煤矿岩巷快速掘进技术展望

在我国,煤矿岩巷快速掘进技术已经得到广泛应用,该项技术的作用逐渐突出。所以在掘进技术上进一步研究的必要性日益凸显,该技术的发展趋势主要有以下几点:

(一)研制适合于我国不同地质情况的综掘机

我国南北的地质差异较大,南方硬岩大,水多,但由于90%以上的煤矿资源集中在北方,适合于南方的综掘机很少。不同的地质对于机器的要求不尽相同,因地制宜,研制适用于不同地质的综掘机可以更好的提高工作效率,减少安全事故的发生,做好工人们的安全工作。

(二)多功能复合的机械

单一的掘进机不能满足现在对于煤矿掘进的要求,研制引进多功能复合的机械不仅能够提高开采效率,简化作业方式,提高机械化作业的适应性,还能够减少对工人的需求,降低成本,减少安全隐患。

(三)建立高效易行的综合管理系统

管理系统体现着一个集团是否具有走向更强的能力,高效易行的管理有利于一个集团的可持续发展。科学的进行技术,装备,工艺的耦合管理,能够为高效快速掘进提供制度保障。同时,综合管理系统能够更好地应对突发情况,减少集团不必要的损失。

(四)改进作业环境,降低对周边环境的破坏

掘进时,机器工作带来的噪音,产生的扬尘,等等都严重危害工人健康和周边环境。国外使用的纤维除尘器,吸尘泵等由于多方面原因并不适合于国内使用,所以研制适合于我国的除尘降噪的机器或系统是未来掘进技术发展的必要一步。

(五)掘进机器的智能化

近年来,人工智能,机器人技术,大数据和云计算等等得到很大发展,在掘进技术中引进这些科学技术,能够提高工作效率,利用大数据云计算可以分析复杂情况和案例中的不同掘进技术的优劣之处,利用机器的自动化,智能化可以减少不必要的人员伤亡,还能够提前发现更好地煤矿资源[4]

三、结束语

我国的煤矿快速掘进技术虽然已经有了很大的发展和提高,但仍存在发展空间,综合管理,研发新设备,开发新技术等都是提高掘进效率,减少安全隐患的重要课题。改善作业环境,对掘进机械进行智能化,进而带动利益的提高。在现有的技术上不断创新,不断发现问题并不断解决,才能使这项技术更适应当代社会发展的要求。

参考文献

[1]刘阳,张占杰.煤矿施工中实施快速掘进技术的研究[J].河南科技,2016,14:44-45.

[2]张晋鄂.煤矿开采中岩巷优化爆破方案与快速掘进技术研究[J].内蒙古煤炭经济,2016(z3):135-136.

[3]赵宏伟.我国煤矿岩巷快速掘进技术现状及展望[J].煤炭科学技术,2016,40(1):5-7.

[4]桑来民.煤矿岩巷快速掘进技术与管理[J].技术与市场,2016(9):198-199.

论文作者:张志军

论文发表刊物:《知识-力量》2018年10月中

论文发表时间:2018/10/15

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