探讨煤矿开拓掘进工程的快速施工技术

探讨煤矿开拓掘进工程的快速施工技术

胡成

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摘要：随着我国重化工、采煤等产业的快速发展，对煤炭资源的需求日益增加。在目前中国煤炭资源日益丰富的情况下，更应重视煤巷快速开挖工艺的优化。然而，到目前为止，中国煤巷快速开挖技术还存在着一定的缺陷，严重影响了矿井的采收率。该文探讨了煤巷的快速开挖技术，对提高矿井的开挖效率起到了一定的作用。

关键词：煤矿；快速掘进技术；掘进设备

引言

煤炭作为中国的一种基本能源，与国民经济和社会发展密切相关。因此，煤炭企业必须在确保自身安全的前提下，努力提升自身的生产力，从而推动社会和经济的可持续、可持续地发展。矿井掘进机是矿井的主要作业步骤，而常规的矿井掘进机的工作效率低下，已不能适应社会的需要。因此，要想提高自己的生产率，就必须主动引进快掘技术，并对其进行持续优化。

一、快速掘进技术构架

掘进机是巷道快速掘进中最重要的机电设备，它在煤矿开采工作中，参与了包括姿态调整、掏槽定位、断面截割、刷帮扫底和收煤等多项工作，其中姿态调整和断面截割是最关键的两个步骤，调整精度和截割方式直接关系到开采效率和质量。所以，为了提高巷道的掘进效率，应该首先通过对掘进机姿态的调整和对巷道的截割来对其进行改善，并引进设备的自动化监控系统，从而可以对设备存在的安全问题进行及时的解决，保证掘进机的安全稳定运转。a）所述掘进器采用了所述掘进位置探测和校正技术来调节所述掘进器的姿态；b）将多个传感器安装到掘进机上，以监控掘进机的实时姿势；c）采用计算机仿真技术对掘进机进行了姿态的自动调节，并对其进行了自适应校正。在断面巷道截割过程中，将分段自动成形和自适应切割技术相结合，对分段成形误差进行实时校正，并将其与 CAI技术相融合，实现截割头的自适应切割。掘进机的自动化监控系统使用的是安全运行保障和容错技术，它首先会对掘进机的运行状况进行实时监控，并对出现的故障做出判定，再通过容错组合定位及动态位置容错控制技术，来实现对设备实时运行状况的自适应诊断，以保证设备的安全稳定运行。

二、煤矿快速掘进技术相关影响因素分析

1.掘进设备因素

当前，中国大多数矿井都有较大的采深，采空区岩层构造复杂，需要引进先进的采煤装备，并持续提升采煤自动化水平，才能达到高速采煤的目的。一些煤炭企业由于资金等方面的原因，无力支付相应的设备购置成本，从而影响了该技术在煤炭开采中的应用。

2.地质相关因素

在矿井的高速挖掘中，很容易受到外部地质情况的影响，矿区的地质构造，岩石的硬度，顶部和底部的构造的稳定性，都会对挖掘的速度产生不同的影响。例如，在地质构造中，如果有断裂或者是褶皱的话，就会使挖掘的情况变得更加复杂，从而对挖掘的效率产生影响。

3.施工人员及生产工艺因素

目前，随着科学技术的不断发展，中国矿井已广泛使用了高速掘进技术，但是，由于大多数矿井所使用的机器装备不能实现信息化和自动化操作，造成了矿井的掘进作业效率低下。与此同时，一些煤矿企业没有对施工人员进行过严格的教育和培训，造成了施工人员对快速掘进技术的认识不足，技术水平达不到标准，从而影响了矿井的工作效率，并造成了各种安全事故的发生。

三、煤矿井下巷道高效掘进的有效措施

1.重视地质预测工作

中国煤炭资源的分布比较分散，北方和南方有很大的差别，但是，不管在哪里，煤炭都有一个共同的困难，那就是不确定的采矿环境。如果不能在此之前对所采掘区域地质构造做一个精确的调查，就贸然进行开挖，很容易造成开挖时的地质构造损坏，从而对工人的人身安全造成极大的威胁。因此，我们要加强对地质构造的研究。在进行任何的作业施工前，都要对巷道的地质情况进行充分的了解，在进行一系列的分析后，对可能遇到的问题进行判断，并给出相应的对策，这对保证巷道掘进的施工效率以及施工人员的生命安全都是有利的。

2.积极引入先进的掘进设备

掘进机是实现矿井高速挖掘的重要装备，因此，要提高矿井的开采效率，就必须增加对矿井的投资，并积极引进国外先进的开采技术。在选择掘进机的时候，煤矿企业需要对其施工区域的水文地质情况进行全面的评价和分析，并与自己的需要相结合，选择切割能力强、工作稳定性良好、内部元件可靠、并且具备自动控制功能及高压水射流功能的掘进设备，并保证设备拥有独立的齿轮传动装置，从而使内部机械结构得到简化，从而提升设备的可靠性和安全性。此外，在矿井进行高速掘进之前，技术人员还需要对掘进机和其他设备的工作状况进行严密的检测和评价，如果有设备出现了问题或者出现了质量问题，那么就不能在矿井中使用它。

3.现代化监测技术的应用

在煤炭综合机械化快速掘进过程中，由于其集成了各种装备，并且在现代技术的促进下，使其自动化程度得到了很大提高，因此，对煤炭的安全生产起到了十分关键的影响。降低了对人工的依赖性。而且，当装置实现了自动操作时，还可以利用传感器、定位装置等实现对装置的高效监控。例如可以监控装置的工作状态，对装置有没有问题进行实时的判断。在实际的监控中，可以观察到设备的断面大小和前进方向，并根据监控的结果进行合理的设计，从而可以判断出设备的工作状况。此外，因为各种类的公司的装备，在长期处于井下的极端的环境中进行操作，并且在设备在操作的时候，还会出现各种各样的问题，因此，就必须进行实时的在线监控，来检查出装备的缺陷，或是利用传感器，来及时获得目前装备的振动状况，来保证装备可以进行良好的运转。此外，定位装置还可以实时看到设备的具体位置，其使用的是在井下设置的在线监控系统，可使系统获得设备的位置，并将其传递到幕后，随后，幕后就可以知道设备的具体位置。此外，前面已经说过，因为在综合机械化的高速掘进技术中，需要用到的各种机械装备种类繁多，因此，各种装备之间能否顺利地进行协作十分关键，利用现代的监控技术，还可以将监控的数据与机械装备的适配性相融合，从而在出现机械装备不能顺利协作的情况下，可以及时地做出相应的调节。

4.加强岩巷综掘粉尘治理

井下巷道开挖时会排放大量的尘埃，当这些尘埃进入井下作业人员体内后，不仅会引起心肺功能的损害，而且还会引起中毒，对工人的健康构成了很大的威胁，所以，有关部门必须对这些尘埃进行有效的控制。在工程实践中，应该在巷道中设置一定数量的高压给水系统，其主要是通过高压使水源以喷射方式进行，并对喷射后的水源进行过滤，从而形成喷射。此外，井下的工作人员必须按要求戴上防尘面具，在喷洒形成的水幕外还必须设置多级过滤装置，以免灰尘对施工范围以外的人员造成伤害。在某些重要部位及设备上，应采用多层防尘措施，防止灰尘侵入，对设备产生损坏。

结语

在矿井中，由于掘进设备的不同，地质条件的不同，施工人员的不同，生产工艺的不同，也会有不同程度的差异。因此，在矿井进行作业的过程中，需要切实强化技术研究，对矿井的生产工艺进行持续改进，引进先进的掘进设备，对地质情况进行提前勘察，制定合适的采矿方案，并对爆破等环节进行强化管理，从而推动矿井的安全、高效生产。

参考文献

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［2］第军.中、深孔爆破在煤矿岩巷快速掘进施工中的应用［J］.化工管理，2021(23)：166-167.

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