分析快速掘进技术在矿山开采中的应用

付振东

摘要：煤矿开采是安全风险较大的行业之一，其发展情况受到了社会各界的广泛关注。近年来，在科技不断进步的背景下，越来越多的先进煤炭开采技术和掘进支护技术应运而生，为矿山深度开采提供了技术保障，在一定程度上提高了开采过程的技术含量。但不可否认的是，随着开采难度的增加，安全隐患也越来越多，并且在掘进过程不可避免地遇到复杂地质和坚硬岩体，一旦操作不当，就会为现场设施设备和技术人员造成威胁。所以在开采过程中引入高强支护技术至关重要，通过增强支护结构的稳定性，全面提高作业过程的安全性，为现场设施和人员提供保障。在煤矿开采技术和掘进支护技术实际应用中，需要关注岩体是否存在松动现象，如果墙体产生裂缝，则无法保证支护结构充分安全，容易撕裂巷道，引发安全事故。所以，为了提高作业安全性，就要在掌握国家规定、现场条件、开采要求等要素情况下，制定科学的巷道支护方案，保证作业有条不紊地进行。

关键词：快速掘进；矿山开采；应用

1综合机械化快速掘进技术概述

1.1快速掘进技术概念

综合机械化快速掘进技术综合了多种技术的功能优势，把装载机、材料运输车、掘进机的优势进行集成，充分发挥其优点与特性功能，以凸显其创新性，基于此，来进一步提高企业的经济效益。在综合机械化快速掘进技术方面，应调度煤矿在快速掘进过程中的许多工种，整合并协调好掘进作业、运输作业以及安全作业，系统化的规范煤矿开发生产体系，从而有效地提升了煤矿开发的效益与品质，提高煤矿企业的经济效益，以达到预期的效益目标。

1.2快速掘进技术现状分析

如今的快速掘进技术，在实际的应用过程中尚有不少需要完善的地方，当今市场上有很多种快速掘进技术的研发，有的快速掘进技术并不适用于实际的矿山应用，仅有极少的专门针对于矿山机械掘进技术的开发，伴随着矿山项目开发的实际需求，显现出主动性不足以及单一性功能的弊端，对高集成度的掘进技术的研究力量并不充分，开发的技术壁垒问题还是有所显现，导致各个开发部门没有兼容性合作，在一定程度上耽误了实际工作的进展，而部分煤矿企业对快速掘进技术的实际应用过程中，往往首先项目内部各个部分之间很难实现有效合作，有一定的技术阻碍，与此同时还有不少的开发质量比较短视，太过注重企业效益，在煤矿快速掘进的施工作业过程中不能妥善的处理好作业的协调化配合，同时更缺少综合型技术以及维护人员，对煤矿信息模型的构建以及应用能力的掌握还不够全面。

2综合机械化快速掘进技术的重要性

目前我国的经济发展离不开煤矿资源的强力支撑，煤矿的掘进与开采工作需要得到应有的重视。就快速掘进工艺而言，快速掘进工艺能够把整体机械掘进工程加以专业化的控制，通过对煤矿快速掘进进程各个环节的控制来提高整个工程的可靠性，使整体工程变得清晰化，提高整个质量和降低施工成本。运用快速掘进方法能够对工程中的甚至已经出现的问题迅速加以处理，从而提高了工程的科学性，改善质量，进而使设计方案变得更加科学合理，同时利用信息的模拟计算和预警，使矿井设计方案更好的降低风险，从而对矿井设计方案加以调整和控制，而煤矿企业所采用的机械化快速掘进工艺的运用，则能够减少对煤矿开采的投入，减少企业在人员、资金等方面的支出，从而增加了煤矿的资源转换率，也可以省去一些不必要的管理环节，从而提升机械化煤矿采掘的安全性，加快实现煤矿采掘自动化。

3煤矿掘进支护技术分析

3.1混凝土支护技术

在煤矿开采过程中，不可避免遇到岩体分裂情况，如果处理不当，则会增加安全隐患，甚至引发安全事故，而采用混凝土支护技术，能够起到显著的加固作用。也就是将混凝土喷射到分裂的岩体中，使岩体形成一体。结合大量实践来看，技术人员在喷射混凝土时，大多位于岩体和隧道壁位置，通过增强巷道围堰的稳定性，降低岩层脱落等问题，从根源上规避安全事故发生率。近年来，国内外越来越多专家和学者投入到混凝土支护技术研究中，并收获了优异成果，尤其在减尘降弹方面十分显著，具体来说：第一，采用潮式混凝土支护技术，能够在很大程度上发挥降尘效果，但是需要注意，这种技术无法从源头规避粉尘和回弹问题。第二，采用捕尘装备，可以有效降低煤矿支护作业造成的污染问题，其除尘效果显著，但对使用场合要求较高，适合减少大颗粒粉尘，并且设备体积较为庞大，不易移动。由于我国在煤矿掘进支护技术研究方面起步较晚，所以无论在理论分析还是实践操作方面，都远远落后于发达国家，需要相关研究人员积极借鉴发达国家技术改革经验，对混凝土支护技术进行优化和完善，尽可能拓展其应用范围，提高其使用效率，充分发挥该技术的作用和优势。

3.2锚杆支护技术

锚杆支护技术就是通过锚杆对巷道边坡的力学状态进行合理调整，技术人员需要合理设置锚杆位置。结合应用效果来看，这种支护技术能够有效抑制岩土变形问题，提高隧道稳定性，并且锚杆能够将反作用力施加到岩土上，有利于增强沿途强度。在煤矿开采过程中，如果遇到岩土松动情况，可以优先选择锚杆支护技术，通过加固岩层，全面提高岩石稳定性。通常，在煤矿开采作业前，企业就要委派专业人员对施工现场进行严格考察，明确沿途分布情况，并根据现场环境，选择行之有效的支护方式，针对性做好加固工作，如此不仅能够保证施工现场安全性，又能够为后续施工任务奠定基础，有利于提高煤矿开采质量和效率。

3.3钢筋网支护技术

除了以上提到的混凝土支护和锚杆支护技术外，在煤矿开采作业中，还时常应用到钢筋网支护技术。众所周知，煤矿开采环境复杂多样，并且不同环境的地形结构、地质条件、土壤情况也不尽相同。对于土壤、地质以及环境较好的区域，施工也相对便捷，但不可否认的是，也存在大量岩体脆弱、岩土松动等情况的出现，稍有不慎就会引发塌方事故。所以，煤矿企业如果遇到岩体分散，容易掉落到矿井中的施工区域，就要优先选择钢筋网支护技术，为了充分发挥该技术的作用和功能，需要现场技术人员合理布设钢筋网，在保证密度合理的同时，提升钢筋网质量。这样在实际施工中，能够通过钢筋网阻拦散落下来的演示，避免岩石进入矿井，为施工人员和设施设备造成不必要损害，从而提高作业现场的安全性，避免巷道岩石出现塌方现象。

3.4高集成度快掘系统

高集成度快掘系统是一种将掘锚机、破碎转载机以及交代转载机等高度集成的快掘系统。这类系统中，掘锚机负责综采工作面煤炭全断面一次成型掘进。破碎转载机在完成自身破碎、转载的同时，可以对后方的胶带转载机形成向前牵引的效果。这种高集成度快速掘进系统可以实现远程智能化操作。操作人员在操作平台即可应用指令远程操作所有设备。
结语

煤矿工作面快速掘进技术、设备等的应用，大大提高了我国的煤矿综采效率，但也带来了一系列的煤矿掘进风险，包括超循环作业风险、空顶作业风险等。因此，本文尝试设计了一种针对性较强、功能较全面的监控系统，以增加快速掘进作业时的安全性。该系统针对快速掘进系统存在的问题进行针对性处理，适合各种不同类型煤矿工作面的使用。

参考文献

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