研究煤矿巷道快速掘进关键技术

研究煤矿巷道快速掘进关键技术

丁阳   康彪

新疆龙煤能源有限责任公司 新疆乌鲁木齐830000

1.摘要

煤矿巷道的快速掘进技术一直备受关注，其在煤矿生产中具有重要的意义。近年来，我国煤矿产能提升、安全生产和节能减排的压力日益增加，因此煤矿巷道快速掘进技术显得尤为重要。目前，国内外对于煤矿巷道快速掘进技术的研究已取得了一定进展，然而也面临着一系列挑战和问题。因此，本文旨在对煤矿巷道快速掘进的关键技术展开深入探讨，希望能够为煤矿巷道快速掘进技术的进一步发展提供有益的参考和借鉴。

关键词：掘进  安全  关键技术  应用  展望

2.传统掘进技术分析

传统的煤矿巷道掘进方法主要包括人工掘进和机械掘进两种方式。人工掘进是最早期采用的方式，其主要优点在于成本较低，易操作。然而，人工掘进存在许多不足之处。首先，人工掘进速度较慢，无法满足煤矿产能的需求。其次，由于工作环境恶劣，人工掘进对工人的身体健康构成了很大威胁。此外，人工掘进容易引发事故，增加了工作风险。相比之下，机械掘进技术在提高效率、保障安全和减少劳动强度方面具有明显的优势。

然而，传统的机械掘进技术也存在一些问题。首先，在设备精度和可靠性方面仍有待提高，可能造成生产中断或工作时间延长。其次，受到施工条件限制，传统机械设备的机动性较差，无法适应复杂多变的地质条件。此外，传统机械设备的自动化水平相对较低，操作者对设备的依赖性较高。因此，针对这些问题，需要进一步研发和改进现有的机械掘进技术，以提高煤矿巷道的快速掘进能力和安全性。

3.巷道快速掘进关键技术

 3.1机械化掘进技术的应用

我国大型矿山机械化应用比较普遍，该矿采用全液压割煤机械化掘进系统，成功实现了巷道的快速掘进。在这一系统中，高效的液压割煤机械以及配套的输送、支架等设备协同作业，实现了对煤矿巷道的快速、连续掘进，不仅提高了生产效率，还大幅度减少了人工操作，降低了安全事故的风险，有效保障了矿工的身体健康和安全。

3.2液压支架技术

煤矿巷道内的液压支架是一个重要的支撑设备，其主要原理是通过液压缸传递压力，支承巷道的顶板，保持巷道的稳定。液压支架能够根据矿山巷道的变化自动调整支撑位置，确保矿井工作面的安全与稳定。

近年来，液压支架技术在煤矿巷道快速掘进中得到广泛应用。通过使用液压支架，能够提高巷道掘进的效率，减少人力成本，并且增强矿井的安全性。液压支架还可以根据巷道矿岩的变化自动调整支撑力度，有效防止巷道的塌方和事故发生。随着人工智能和自动化技术的不断进步，液压支架可能会更加智能化，能够实现远程监控和自动化操作。此外，液压支架的结构和材料也将得到不断改进，以适应更复杂的矿山环境和更高效的巷道掘进需求。

3.3先进钻爆技术

     先进钻爆技术是煤矿巷道快速掘进中的重要技术手段，其作用主要体现在提高掘进效率、降低成本、减少废弃物产生和减轻对环境的影响等方面。相比传统掘进方法，先进钻爆技术可以更精准地控制爆破效果，使得巷道掘进更加高效、安全。在煤矿巷道掘进中，先进钻爆技术通过智能钻机与精密爆破装置的配合，实现对煤层的高效掘进和精确爆破，减少工程量，提高资源利用效率。此外， 通过精确控制爆破参数，减少有害气体产生，先进钻爆技术还能降低作业人员的风险，提高工作安全性，避免事故发生，为煤矿生产的安全提供了有力保障。

3.4智能化控制系统

智能化控制系统在煤矿巷道快速掘进中发挥着至关重要的作用。通过引入先进的自动化设备和技术，智能化控制系统可以实现对巷道掘进过程的实时监测、数据分析和智能化控制，从而提高作业效率和保障施工安全。

在煤矿巷道施工中，智能化控制系统可以通过传感器对巷道内的环境参数、设备状态等进行实时监测，并将数据反馈给中控系统。在面临突发情况时，智能化控制系统能够及时发出警报并采取相应措施，确保施工人员安全撤离。同时，智能化控制系统还可以优化巷道掘进的行进轨迹、速度、倾斜角度等参数，实现自动化控制，提高作业效率。

3.5加强对巷道附近地质条件的调查，减少意外风险

地质勘探是煤矿巷道快速掘进中至关重要的环节，通过对巷道附近地质条件的详细调查和分析，可以有效减少由于地质问题引起的风险和不确定性。在进行地质勘探时，需要注意以下方面：

首先，进行地质勘探前，必须制定详细的调查计划。这包括确定勘探区域的范围和深度，制定合理的取样方案以及选择适当的勘探方法和工具。同时，还应考虑到勘探过程中可能遇到的困难和隐患，制定相应的安全预防措施。

其次，地质勘探需要运用多种技术手段，如地质勘查、地下水勘察、测量和地质雷达等。这些技术手段可以获取不同层面的地质信息，包括地质构造、岩性、断层情况、水文地质条件等。通过分析这些数据，可以评估巷道开挖的稳定性和潜在的风险，为后续掘进工作提供准确可靠的参考。

此外，地质勘探还应充分考虑巷道所处地质环境的特点和变化规律。例如，对于存在可能性较高的地质灾害区域，如冲积带和断层附近，应加强勘探工作，通过多次观察、测试和分析，获得更全面的地质情况，并及时调整巷道设计和掘进方案，确保工作的顺利进行。

此外，团队合作也是培训的重要内容。巷道快速掘进涉及多个部门和岗位之间的协作配合。培训应该加强工作人员之间的沟通和团队合作技巧，提高他们在紧张环境下的协调能力和应变能力。通过团队合作的实践训练，工作人员能够更好地克服困难并迅速解决问题。

4.总结与展望

4.1总结煤矿巷道快速掘进的关键技术

在本文中，我们分析了传统煤矿巷道掘进技术的局限性，并提出了一些关键技术来实现煤矿巷道快速掘进。首先，机械化掘进技术通过使用现代化的机械设备，提高了巷道掘进的效率和安全性。其次，液压支架技术能够提供稳定的支撑和保护，同时适应巷道变形的要求。再次，先进钻爆技术可以提高巷道岩石的破碎度，加速巷道掘进的速度。最后，智能化控制系统能够实现自动化和智能化的巷道掘进，提高生产效率和人员安全。

4.2展望未来煤矿巷道掘进技术的发展方向

未来，随着科技的不断进步，煤矿巷道掘进技术将继续迎来新的发展。首先，更加先进和高效的机械化掘进设备将被开发和应用，以进一步提升巷道掘进的速度和质量。其次，液压支架技术将不断改进，使之能够适应更为复杂的地质条件，提供更加可靠的支撑机制。此外，先进钻爆技术将会与数字化技术相结合，实现精确控制和多样化的巷道掘进方案。最后，智能化控制系统将发展成为巷道掘进的核心，通过集成数据采集、分析和决策功能，实现巷道掘进过程的智能化管理和优化。

综合而言，随着煤矿巷道快速掘进关键技术的不断发展和完善，我们有望在煤矿巷道掘进中取得更高的效益和更大的安全性能。然而，在推动这些技术的发展过程中，我们也要高度重视环保和资源可持续利用，以助力煤矿行业的可持续发展。未来，我们可以期待更多创新和突破，为煤矿巷道快速掘进提供更好的解决方案，促进煤矿行业的健康发展。

参考文献：

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[2]刘嵩, 徐楠楠. 浅析煤矿综合机械化快速掘进技术[J]. 中国设备工程, 2024, (04): 228-230.

[3]孙磊磊. 复杂地质条件巷道快速掘进技术研究[J]. 矿业装备, 2024, (02): 65-67.

作者简介：

丁阳，男，1987年10月出生，2018年7月毕业于辽宁工程技术大学采矿专业，采矿工程师，现工作于新疆龙煤能源有限责任公司，主要从事矿井计划与设计管理工作。