煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)的探討

引言
　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷地發(fā)展，煤礦開采的強(qiáng)度日益增大。但是開采的過(guò)程中往往要耗費(fèi)大量的人力和物力，技術(shù)與人的實(shí)際需求相脫節(jié)。因此，需要針對(duì)煤巖巷道的情況積極地引進(jìn)煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)，提升煤礦的開采量，對(duì)促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展有著十分重要的意義?；诖?，本文將對(duì)煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行深入的探究。
　　1煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)概述
　　煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)是煤礦掘進(jìn)工作中必須應(yīng)用到的核心技術(shù)之一，隨著煤炭需求的不斷增加，煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)也逐漸受到煤炭企業(yè)的重視，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技的進(jìn)步，我國(guó)的煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)有了較大發(fā)展，但是相較于國(guó)際先進(jìn)煤礦生產(chǎn)中的巖巷掘進(jìn)技術(shù)，我國(guó)在這方面依舊具有較大的上升空間。在傳統(tǒng)的煤礦巖巷掘進(jìn)工作中，主要采用氣動(dòng)鑿巖機(jī)與耙斗機(jī)裝巖打眼相結(jié)合的技術(shù)，該技術(shù)的效率較低，并且在實(shí)際的巖巷掘進(jìn)工作中容易受到其他因素的影響，產(chǎn)生掘進(jìn)中斷的情況，因此，需要在煤礦巖巷快速掘進(jìn)工作中引入自動(dòng)化技術(shù)，從而有效提高煤礦巖巷掘進(jìn)的效率，并且在煤礦巖巷安全掘進(jìn)的基礎(chǔ)上加快掘進(jìn)進(jìn)度，從而為煤礦開采工作提供有效保障。
　　2煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用
　　2.1液壓鉆車巖巷掘進(jìn)技術(shù)
　　巖巷掘進(jìn)的機(jī)械化是巷道快速掘進(jìn)的發(fā)展目標(biāo)。機(jī)械化掘進(jìn)時(shí)有多種類型的掘進(jìn)機(jī)，它們適應(yīng)不同的生產(chǎn)條件，其中，常用的是液壓鉆車配備側(cè)卸式裝巖機(jī)來(lái)進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。液壓鉆車應(yīng)該與裝巖機(jī)配套使用，以進(jìn)一步加快巷道掘進(jìn)的速度。在巷道掘進(jìn)時(shí)，裝巖機(jī)發(fā)揮了重要作用，它主要是將掘進(jìn)過(guò)程破碎的巖石運(yùn)到工作面以外。常見的裝巖機(jī)型號(hào)為ZCD60R，其主要特點(diǎn)是裝巖能力強(qiáng)、效率高且在狹小的空間內(nèi)便于移動(dòng)。在掘進(jìn)施工時(shí)，裝巖機(jī)可以裝運(yùn)巷道全斷面破碎的巖石，減輕掘進(jìn)過(guò)程中需要清理碎石的任務(wù)。同時(shí)，在裝巖機(jī)上配備溜槽和托板，可以實(shí)時(shí)將碎石運(yùn)輸出巷道，使巷道的掘進(jìn)效率明顯提高。為了與裝巖機(jī)配套，多采用CMJ17型號(hào)的液壓鉆機(jī)，該鉆機(jī)的優(yōu)勢(shì)是設(shè)備機(jī)身較小、緊湊，操作靈活，可一次性實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道的全斷面掘進(jìn)。由于該鉆機(jī)采用了雙臂鑿巖，鑿巖的速度較快，正常情況下掘進(jìn)的進(jìn)尺為0.8～2.0m/min，這就需要大容量的裝巖機(jī)配合作業(yè)。液壓鉆機(jī)配備側(cè)卸式裝巖機(jī)，基本上能在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)巖巷的快速掘進(jìn)，其主要優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：a）實(shí)現(xiàn)了鑿巖的自動(dòng)化。采用側(cè)卸式裝巖機(jī)能夠有效防止掘進(jìn)過(guò)程中鋼絲繩斷裂，掘進(jìn)的效率和安全性大幅提高。b）鑿巖和裝巖的速度快。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明，液壓鉆車的鑿巖速度是普通氣腿式鑿巖機(jī)的3倍以上，側(cè)卸式裝巖機(jī)是耙斗式的2倍以上。c）實(shí)現(xiàn)了巷道的全斷面掘進(jìn)。巷道斷面的一次成型率高，且比較規(guī)則，方便巷道后期支護(hù)，使得工人的整體勞動(dòng)量大幅度減少，是一種理想的巷道掘進(jìn)技術(shù)。
　　2.2光爆錨噴支護(hù)技術(shù)
　　在煤礦企業(yè)的煤礦巖巷快速掘進(jìn)工作中，光爆錨噴支護(hù)技術(shù)是其常用的巖巷掘進(jìn)技術(shù)，光爆錨噴支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)巖巷周圍的巖層的破壞程度較小，并且不需要對(duì)周圍的巖層進(jìn)行大量施工，因此既降低了施工強(qiáng)度，同時(shí)提高了掘進(jìn)工作的安全性。在光爆錨噴支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，由于該技術(shù)應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)，因此可以有效降低煤礦工人的作業(yè)強(qiáng)度，同時(shí)可以通過(guò)對(duì)爆破參數(shù)的計(jì)算，從而有效控制爆破的順序和強(qiáng)度，使得爆破后的巖壁盡量光滑。由于煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)屬于井下作業(yè)，因此在該技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要確定好爆破和起爆順序，同時(shí)對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行精確計(jì)算。在起爆順序的確定過(guò)程中，需要以實(shí)際的井下掘進(jìn)需求為依據(jù)，確定好爆破工作的主次順序，一般情況下，應(yīng)該先對(duì)掏槽眼進(jìn)行爆破，而后是對(duì)輔助眼進(jìn)行爆破，最后對(duì)周邊眼進(jìn)行爆破。在光爆錨噴支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，需要重視爆破工作各參數(shù)之間的影響，并且根據(jù)參數(shù)特性確定相應(yīng)的適用區(qū)域和范圍，在此過(guò)程中，需要避免經(jīng)驗(yàn)主義，而應(yīng)該通過(guò)實(shí)際的數(shù)據(jù)分析確定合適的參數(shù)。
　　2.3氣腿式鑿巖機(jī)巖巷掘進(jìn)技術(shù)
　　液壓鉆車的購(gòu)置成本較高，而且對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性很差。很多煤礦多采用氣腿式鑿巖機(jī)，配備耙斗裝巖機(jī)來(lái)進(jìn)行巖巷掘進(jìn)作業(yè)，其優(yōu)勢(shì)是：a）實(shí)現(xiàn)了多個(gè)工序的平行作業(yè)，破巖的效率相對(duì)較高;b）工藝比較成熟，對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)，鑿巖和打眼受掘進(jìn)斷面尺寸的影響較小;c）破巖效率總體較高，在正常作業(yè)的情況下，掘進(jìn)量為30～40m3/h。由于氣腿式鑿巖機(jī)的體積相對(duì)較小，在井下移動(dòng)也相對(duì)容易。與氣腿式鑿巖機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)相比，其缺陷也相當(dāng)明顯，主要體現(xiàn)在作業(yè)時(shí)自動(dòng)化程度低，不能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化裝巖，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，掘進(jìn)的安全性也相對(duì)較差。這限制了其掘進(jìn)速度，導(dǎo)致其只適用于一些小斷面巖巷的掘進(jìn)。
　　3煤礦巖巷快速掘進(jìn)趨勢(shì)
　　3.1設(shè)備將趨于大型化
　　要保證巖巷快速掘進(jìn)的效率與安全，裝備的應(yīng)用是關(guān)鍵。在當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展中，掘進(jìn)設(shè)備趨于大型化，設(shè)備實(shí)現(xiàn)大型化可以滿足當(dāng)前礦產(chǎn)資源開采需求大，規(guī)?；a(chǎn)的需求。應(yīng)用大型化設(shè)備擴(kuò)大了開采截面，此外，設(shè)備的設(shè)計(jì)也向著深孔與粗孔的方向發(fā)展。為了有效提升掘進(jìn)的綜合效果，設(shè)備大型化體現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢(shì)。另外，煤礦應(yīng)用于巖巷快速掘進(jìn)設(shè)備還要實(shí)現(xiàn)高效化與自動(dòng)化。比如激光技術(shù)的應(yīng)用，自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了礦內(nèi)車廂的科學(xué)調(diào)配，運(yùn)輸車輛借助自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)了卸載、鏟運(yùn)的一體化。
　　3.2巖巷快速掘進(jìn)將實(shí)現(xiàn)智能化
　　當(dāng)前智能化控制技術(shù)在快速發(fā)展，煤礦巖巷快速掘進(jìn)發(fā)揮借助信息技術(shù)的作用，實(shí)現(xiàn)開采的準(zhǔn)確定位。比如自動(dòng)化、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，人員與設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)度。借助礦區(qū)地理信息系統(tǒng)可以生成礦區(qū)地質(zhì)、環(huán)境信息資料。先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用還可以將礦區(qū)信息系統(tǒng)作為管理平臺(tái)，借助測(cè)量技術(shù)來(lái)獲取動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、匯總、分析、管理、傳輸?shù)闹悄芑?，可以為礦山的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。