论煤矿掘进新技术新工艺的应用现状

2014-04-26 08:25宋宏伟
科技创新与应用 2014年13期
关键词:煤矿巷道煤矿开采

宋宏伟

摘 要:煤矿在实际执行开采工作的过程中,其所使用的开采技术以及开采工艺,都对于煤炭生产企业所表现出的生产能力、安全问题等多个不同的方面有着直接的影响。那么在这样的情况下,大型机械化掘进技术实际上已经成为了煤矿企业执行生产工作过程中的核心所在。文章主要针对煤矿掘进新技术新工艺的应用现状进行了全面详细的探讨,以期为我国的经济体系发展作出贡献。

关键词:煤矿巷道;掘进技术;煤矿开采;煤机装备

1 概述

在我国当前经济体系不断发展的情况下,煤炭所表现出的产量已经开始逐渐发展到了一个新的高度,尤其是在开采技术以及开采工艺的应用上所进行的提升,使得我国的开采能力大幅度增强。对于煤矿行业来说,综采机械化水平远远高于综掘机械化水平,煤矿的井下采掘技术相对于传统形式的补平衡发展来说,造成了极大的影响。那么在这样的情况下,如何通过对新技术、新工艺来对于掘进技术加以提升,就成为了未来的必然发展趋势。下文主要针对煤矿掘进新技术新工艺的具体应用现状进行了全面详细的探讨。

2 我国煤矿巷道掘进技术和装备的发展现状

现目前,我国每年所生产的掘进机数量已经能够达到1000台以上,所拥有的新型设备记性达到了20多种,并且这些采矿设备的机型组合,已经能够完全满足我国煤矿生产体系所涉及到的多方面需求。同时,为了能够进一步的满足部分矿区的开采需求,国内采矿机械研究人员已经成功开发出了一种在国际上都有着极大优势的EBJ-120TP型号巷道掘进机,该掘进机所表现出的各方面性能,实际上已经能够完全取代以往传统的相关技术,当前,该机械设备已经有500台投入到实际的生产工作中。这类现代化的新型煤矿想到掘进设备,所表现出的结构极为紧凑;其紧凑的机身极大的降低了整个机械设备中心,使其在运行的过程中所表现出的稳定性大幅度提高;同时,该机型所具备的破岩能力也极强,能够直接使用到各种不同形式的巷道之中;采取液压形式来运动的马达,促使整个设备所表现出的驱动性能大幅度提高,进而使得机身结构得以优化;新型设备所表现出的履带结构表现出的性能极为有益;设备自身还具备了自动故障诊断系统。新型掘进设备的使用,使得煤矿开采效率大幅度提高,极大的提升了煤矿巷道所表现出的效率。

3 掘进技术的发展和应用现状

煤炭的开采工作实际上就是针对土壤进行掘进,那么在掘进技术本身不断发展的情况下,大量的掘进设备就运用到了掘进工作中。掘进机是一种极为常用的掘进设备,虽然说其所表现出的造价较为昂贵,但是所产生的掘进效果是其他生产措施所不能够媲美的。就现阶段来说,我国科技水平相对于西方国家之间还存在着一定的差距,所使用的也是相对传统的悬臂式掘进机。这类型的设备在实际使用的过程中,并不能一次性对于断面岩石进行破碎处理,因此,掘进机的掘进速度对于掘进效率造成了极大的影响,给整个开采工作带来了不便。在世界范围之内,所使用的较为先进的技术,该技术所表现出的掘进性能更强,其主要是通过连续采煤机、悬臂采煤机的优势综合之后,所形成的更加集成化的开采设备。

4 掘进自动化技术的发展和应用现状

我国科学技术的飞速发展,极大的推动了各个领域体系的进步,也同样为我国煤矿开采工作带来了较大的提升。社会在不断发展的过程中对于资源的需求也在不断扩大,这直接导致我国煤炭消耗量过渡,那么如何提升煤炭开采效率,降低开采资源的浪费,便成为了煤炭开采工作中的关键。为了能够满足社会的发展需求,自动化的掘进技术开始涌现出来。

另外,随着我国科学技术的不断进步,各种智能化、自动化的设备被研发出来,给相关的工作人员带来了方便的同时,也引领了我国朝向一个全新的科技领域前进。在煤矿掘进的工作当中,常常会遇到一些地质比较输送,承载力不够,地形复杂的区域,这个时候,人工作业常常会面临着很大的危险性,而且给掘进工作增加了难度,自动化技术的出现很好的解决了这一难题。目前,我国新研发了一种掘进巷道的机器人,这个机器人体积较小,灵活轻便,完全无视复杂的地理环境,可以代替人工进行一些危险的作业。机器人不仅具备运输的能力,而且还可以攀爬小于25度角的陡坡,可以有效的在坡度较大或者井下掘进中应用。机器人的出现,是煤矿掘进技术彻底告别了传统的耙斗士装载机,成为一种新型的、现代化、自动化的掘进技术。但是,由于机器人的造价比较高,制作起来比较复杂,目前还在研发试验阶段,因此没有进行大范围的使用,仅仅在部分地区作为试验点,其功能和优势还有待进一步挖掘改善。

5 巷道支护技术的发展和应用现状

在煤矿掘进工作中,煤巷支护技术是保证作业现场安全的最重要的环节,做好支护是煤矿企业安全生产的重要保证。因此巷道支护技术普遍受到各煤矿企业的重视,在实践当中不断探索巷道支护更加安全、方便的新技术、新方法,并且取得了不错的效果。在这上面淮北矿业集团根据本煤矿掘进中大倾角、高地压"三软"巷道作业环境的现状,研制出了一种新型预拉力支护技术,这一技术使用的是高强预拉力锚杆和M型钢带及其配套托盘,高强预拉力锚杆采用20MnSiⅡ左旋无纵筋专用螺纹钢,其屈服强度大于340MPa,使用树脂锚固剂充实填固,锚固力与以前相比提升了不少。而M型钢带及其配套托盘使钢带、托盘、锚杆三者成为一个更加统一的整体。在7241工作面回风巷掘进期间对围岩表面变形、锚杆受力等进行了观测。3个月的观测结果表明,顶底板累计移近量最大为495mm、最小为380mm,其中顶板下沉量最大为210mm、最小为160mm。两帮移近量大于顶底板移近量。两帮累计移近量最大达到645mm,最大变形一般在掘后9~12天内。底臌量最大为285mm、最小为220mm。顶板中部锚杆荷载一般大于100kN,上帮锚杆荷载一般为50~60kN,下帮锚杆荷载一般为45~50kN,基本满足了生产的需要,支护效果好,完全能够满足煤矿生产的多方面需求。

6 结束语

综上所述,在我国国民经济体系持续发展的情况下,社会对于煤炭所表现出的需求量开始持续不断的增长。尤其是在我国现有的煤矿企业之中,有相当一部分煤矿企业都是采取的现代化新机械工艺进行作业,这也就为机械掘进技术以及机械设备的发展提供了一个动力平台,持续不断的掘进技术优化,必然会成为未来发展的重要趋势,而煤矿技术本身也将能够得到更加广阔的发展。

参考文献

[1]魏勇刚,李变荣.我国煤矿采掘装备技术水平与发展趋势[J].煤炭工程,2011(4):108.

[2]樊雷.我国矿井巷道掘进技术和装备的现状与发展[J].理论研究,2013(2):83.

[3]韩荣仕.煤矿巷道掘进技术研究[J].工程技术,2012(6):136.

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