淺談煤礦高效掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

侯 鵬

山東省肥城市新查莊礦業(yè)有限責(zé)任公司 山東 肥城 271612

引言

煤炭開(kāi)采的生產(chǎn)率以及開(kāi)采質(zhì)量與開(kāi)采技術(shù)、設(shè)備水平以及煤礦安全工作之間均有著非常密切的關(guān)系,我國(guó)大部分煤炭開(kāi)采位置都在地面以下,由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,因此對(duì)各項(xiàng)開(kāi)采技術(shù)的要求也比較高。巷道作為煤礦運(yùn)輸?shù)闹匾h(huán)節(jié),其施工技術(shù)以及設(shè)備質(zhì)量的提升對(duì)于提升煤礦開(kāi)采質(zhì)量有顯著作用。

1 煤炭高效掘進(jìn)技術(shù)目前發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1 綜合機(jī)械化煤巷掘進(jìn)技術(shù) 煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)是我國(guó)當(dāng)前煤礦采集中應(yīng)用范圍較廣的一種挖掘技術(shù),該技術(shù)在施工中需要用到的機(jī)械設(shè)備主要有轉(zhuǎn)載機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、單體錨桿鉆機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī)以及通風(fēng)除塵設(shè)備等,在實(shí)際施工過(guò)程中,懸臂式掘進(jìn)機(jī)發(fā)揮著主要的工作作用。懸臂式掘進(jìn)機(jī)研發(fā)于二十世紀(jì)六十年代,最初的懸臂式掘進(jìn)機(jī)的功率相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小,隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,該技術(shù)也在不斷更新和進(jìn)步。二十世紀(jì)八十年代懸臂式掘進(jìn)機(jī)也經(jīng)過(guò)了多次的改良創(chuàng)新,S100、AM50掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)和使用,與最初的懸臂式掘進(jìn)機(jī)相比工作效率有明顯提升,極大的促進(jìn)了煤巷挖掘技術(shù)的提升。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,煤礦開(kāi)采技術(shù)也在不斷更新完善,EBJ－120TP型掘進(jìn)機(jī)是我國(guó)現(xiàn)階段煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)中最先進(jìn)的一種,其實(shí)用優(yōu)勢(shì)更佳,技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,與傳統(tǒng)掘進(jìn)機(jī)相比機(jī)身更加小巧,重心更加穩(wěn)固,破巖能力更強(qiáng),對(duì)于掘進(jìn)效率的提升有著非常重要的促進(jìn)作用。

1.2 掘錨一體化煤巷掘進(jìn)技術(shù) 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,錨桿支護(hù)技術(shù)也在不斷更新進(jìn)步,其與煤巷掘進(jìn)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用是當(dāng)前相關(guān)研究中的重點(diǎn)內(nèi)容,兩種技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用能夠有效提升采煤的工作效率,其中具有代表性的機(jī)械設(shè)備為掘錨機(jī)組,該機(jī)組是懸臂式掘進(jìn)機(jī)以及連續(xù)掘進(jìn)機(jī)的聯(lián)合改良,主要應(yīng)用在高產(chǎn)高效煤巷工程中的掘進(jìn)。掘錨機(jī)組在實(shí)際施工中分為兩種,分別是先截割后支護(hù)型掘錨機(jī)組以及掘錨同步的掘錨機(jī)組。ABM20掘錨機(jī)組是掘錨同步掘錨機(jī)組中比較有代表性的機(jī)組類型,其在實(shí)際施工中主要是通過(guò)錨桿以及截煤的同步實(shí)施。

2 高效掘進(jìn)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的相關(guān)問(wèn)題分析

2.1 自動(dòng)化程度較為落后,穩(wěn)定性能較差 掘進(jìn)機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí),很可能在正常情況下遇到大型巖石,掘進(jìn)機(jī)切割深度若為原始數(shù)據(jù),則會(huì)導(dǎo)致機(jī)組出現(xiàn)滑動(dòng)狀況,也會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)情況,這種情況的出現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)機(jī)截齒會(huì)造成非常大的傷害,會(huì)導(dǎo)致磨損現(xiàn)象的出現(xiàn),甚至出現(xiàn)剪斷現(xiàn)象,與此同時(shí),截割設(shè)備可能出現(xiàn)高溫現(xiàn)象,電阻接點(diǎn)不能正常閉合,導(dǎo)致整個(gè)電路癱瘓現(xiàn)象的發(fā)生,最終導(dǎo)致電機(jī)燒毀。除此之外,掘進(jìn)機(jī)在工作中肯定會(huì)消耗油量,掘進(jìn)機(jī)在特定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行注油工作,但根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)及情況分析,注油工作難度較大,若在注油過(guò)程中發(fā)生失誤,管路內(nèi)部則會(huì)出現(xiàn)灰塵,液壓油則會(huì)被污染。

2.2 缺乏降塵措施 掘進(jìn)機(jī)在進(jìn)行采掘工作時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)粉塵,粉塵會(huì)阻擋操作人員工作視線,一直處于粉塵工作狀態(tài)下,則會(huì)對(duì)工作人員身體健康帶來(lái)威脅。若因粉塵問(wèn)題停止施工,則會(huì)影響工程進(jìn)展及工作實(shí)際效率。在工作過(guò)程中運(yùn)輸鏈張緊度若不達(dá)標(biāo),則可能卡鏈,這樣軸承則會(huì)受到影響,使得液壓馬達(dá)進(jìn)行超負(fù)荷工作,施工工作則會(huì)受到嚴(yán)重影響。

3 掘進(jìn)技術(shù)在采掘工作的應(yīng)用對(duì)策

3.1 炮孔直徑 要想提高爆破掘進(jìn)進(jìn)尺首先必須要對(duì)炮孔的直徑進(jìn)行優(yōu)化,在優(yōu)化過(guò)程中施工人員要先對(duì)煤礦巖體結(jié)構(gòu)和巖層分布做一個(gè)詳細(xì)了解和分析,根據(jù)巖體的實(shí)際情況確定合理的炮孔直徑。理論上炮孔的直徑增加有利于炮藥卷的直徑,提高爆破的穩(wěn)定性和安全性,提升爆破質(zhì)量和速度。但是,如果炮眼直徑過(guò)長(zhǎng),會(huì)對(duì)炮孔的分布和數(shù)量造成一定的影響,間接影響到爆破質(zhì)量,降低掘進(jìn)速度。因此,在對(duì)炮孔直徑優(yōu)化的過(guò)程中,需要保證藥卷直徑前提下,科學(xué)合理的減小炮孔直徑,最大程度上降低不耦合系數(shù)。從而提高爆破質(zhì)量,提高掘進(jìn)進(jìn)尺。但是從另一個(gè)方面來(lái)看,如果炮孔的直徑過(guò)小,在鉆眼的過(guò)程中會(huì)在鉆眼中遺留巖渣,直接會(huì)影響到裝藥量,對(duì)掘進(jìn)工作也會(huì)產(chǎn)生影響。因此,為了保證掘進(jìn)工作的順利進(jìn)行,通常情況下保證炮孔直徑在32－45mm 之間最好,同時(shí)根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)鉆頭直徑每減小1mm,鉆機(jī)鉆速會(huì)提高3%,掘進(jìn)速度也會(huì)大大增進(jìn)。

3.2 提高巷道掘進(jìn)配套技術(shù) 煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的提升除了要從技術(shù)本身入手之外,還需要完善提升其配套設(shè)施以及相關(guān)技術(shù)水平,首先,需要不斷完善煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的自動(dòng)化控制管理,簡(jiǎn)化操作難度,提升工作效率。其次,需要做好掘進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)的除塵管理,確保掘進(jìn)技術(shù)施工環(huán)境的整潔和穩(wěn)定。另外,在煤礦施工過(guò)程中需要做好工程環(huán)境的調(diào)查,根據(jù)施工地質(zhì)環(huán)境選擇相適合的施工技術(shù)以及設(shè)備類型。最后,需要根據(jù)行業(yè)環(huán)境以及施工要求不斷更新推廣錨桿支護(hù)技術(shù)。

3.3 優(yōu)化鉆孔長(zhǎng)度 優(yōu)化鉆孔長(zhǎng)度主要是要調(diào)整炮泥填塞長(zhǎng)度,首先施工人員需要計(jì)算炮泥在鉆眼中的運(yùn)作時(shí)間,提高炮泥在鉆眼中的填塞長(zhǎng)度,最終提高爆破質(zhì)量。施工單位要根據(jù)L＝L/Nnηη1(m)公式,計(jì)算出鉆眼的深度。在進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算時(shí),要考慮到煤礦巖體中的瑞利波速度、煤礦巖體的縱波速度以及煤礦巖體最小抵抗線。總而言之,優(yōu)化鉆孔長(zhǎng)度需要計(jì)算出炮泥在鉆孔中的運(yùn)作時(shí)間,以此來(lái)確定。

結(jié)語(yǔ)

總而言之,現(xiàn)在的煤炭企業(yè)掘進(jìn)技術(shù)還是存在著不少問(wèn)題,煤炭企業(yè)的相關(guān)部門一定要盡早提出相應(yīng)的解決措施,只有這樣,煤炭企業(yè)才能繼續(xù)發(fā)展下去。根據(jù)上述的一些問(wèn)題,煤炭企業(yè)的技術(shù)人員一定要多多研究煤炭高效掘進(jìn)技術(shù),這種技術(shù)會(huì)最大程度上決定煤炭的開(kāi)采效率和利用率,而利用率和開(kāi)采率又是與企業(yè)的收益息息相關(guān)的,所以,煤炭高效掘進(jìn)技術(shù)決定著煤炭企業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向。