缩略图

矿井建设中的巷道掘进技术运用解析

作者

李文甫

中国平煤神马建工集团有限公司建井三处 河南 平顶山 467000

煤矿资源作为促进国家发展和经济建设的关键资源,而井下开采作为资源获取的主要方式,我国 90% 以上的原煤都需要进行井下开采,这种情况也就表明提升矿井材料效率,是保障煤矿资源生产的关键。在我国目前矿井建设期间,总裁机械化程度较高采掘技术发展问题,成为阻碍我国煤炭行业发展的重要因素。为加强矿井生产效率,企业要以合理的手段和方式,提升矿井巷道掘进技术,以高效合理的方式促进巷道掘进技术的发展,提升掘进期间的技术和设备,确保矿井资源生产的安全和效率,满足矿井可持续生产的目标要求,满足国家对资源的需求助力行业全速发展。

1、影响矿井巷道掘进效率的因素分析

1.1 地质条件因素

矿井巷道掘进技术使用期间,由于煤矿储集层的地质条件存在多变性和复杂性,为此在掘进技术使用前,需要深入对地质条件因素进行分析,落实掘进前期的各项准备工作。在掘进技术使用前煤矿企业要针对矿井周边地质条件进行勘察,了解矿井巷道的水文地质条件,在数据分析结果下对掘进技术进行优化选择。同时,矿井中的围岩类型、分布结构、水形态等因素,也会对巷道掘进效率产生影响,并且顶板稳定性和结构牢固程度、巷道内部的通风条件、空气质量也需要纳入考虑范围,进而全面消除在巷道掘进期间的安全隐患。

1.2 掘进设备因素

目前,在矿井巷道掘进操作中会使用多种不同类型的机械设备,设备无论是外观还是性能都存在明显差异性,在掘进施工期间需要按照技术使用类型,合理挑选满足技术指标的掘进设备,提升巷道掘进使用的效率。在新时期各行业以及社会建设期间,对煤矿资源的需求量不断上涨,这种情况下矿井开采的深度和范围也将逐步扩张,煤矿企业为了能够满足市场对资源的需求,在机械设备使用期间要结合实际情况不断对设备功能、性能以及参数进行调整,保证矿井巷道掘进的实际效率。在实际操作期间现场各部门工作人员要结合实际掘进情况,保证设备的适宜性。但是,以现如今使用的设备来看,性能以及操作规范性的限制,都无法确保掘进操作的顺畅和规范,无法按照有序、安全的目标进行掘进使用,给煤矿企业的发展带来巨大的影响,降低我国煤矿企业的市场竞争优势,在国际发展中也处于落后的状态[1]

1.3 掘进工艺因素

矿井巷道掘进施工期间的效果多数取决于所使用的工艺技术,根据目前多数的调查结果来看,在巷道掘进支护期间如果选择采取人工的方式完成支护操作,能够有效提升掘进的速度。但是,使用人工支撑的方式需要损耗的时间较为长久,占据巷道掘进挖掘时间的 70% 以上,这也是影响巷道掘进效率的关键要素。

2、矿井巷道掘进技术分析

2.1 掘进技术的选择

2.1.1 根据地质条件选择技术

在巷道掘进技术选择期间要注重地质条件因素,以现场实际地质条件情况对掘进技术进行选择,可以有效提升掘进施工的效率,保障巷道掘进期间的安全和稳定。以目前我国多数矿山的情况来看,地质条件复杂、围岩压力类型较多、掘进影响因素较为明显、软岩和硬岩并存等多种地质条件,都让掘进技术在选择期间面临多种问题。为保障矿井巷道掘进建设效果,企业应当严格按照地质条件的实际情况,确保掘进技术选择的合理性与科学性。

2.1.2 根据矿井规模和机电设备选择技术

矿井巷道掘进技术在选择期间要根据矿井建设的规模和使用机械设备情况,综合考量后对掘进技术进行选择。针对现代化矿井建设期间,成本资源和建设资源较为完善,矿井下方的通风条件和电力条件较为理想,在巷道掘进期间可以选择大功率全自动机械化设备和智能化设备完成掘进操作,保证巷道掘进的高效和精细化效果。针对中小型矿井建设期间要以因地制宜的原则为主,采用经济性较好的手工和半机械化结合的方式完成掘进操作,设备在选择期间要选择型号和功率较小的设备,提升设备使用的合理性,降低建设成本的投入。如果矿井建设较小且周边地质条件复杂,需要选择手工钻爆掘进的方式完成矿井建设,技术使用成本较低,能够在狭小的空间下灵活操作,保障掘进效率的基础上减少成本投入。

2.1.3 综合评估相关条件选择技术方案

矿井巷道掘进技术方案是保障技术有序落实的关键,在方案选择期间要综合对矿井建设现场条件进行衡量与评估,从整体发展的角度评估影响巷道掘进的因素,在技术、经济的多方面比较后,选择最为合适的技术方案。根据多维度的方案对比综合评估方案的可行性,借助信息系统构建评估分析模型,模拟技术方案的不同效果,根据矿井建设实际情况选择最为合理且可行性较高的技术方案[2]。

2.2 掘进技术的类型

2.2.1 钻爆法

钻爆在使用期间需要通过钻孔-装药-爆破-通风等步骤落实,首先在钻孔操作期间,技术人员要使用钻孔设备在岩层指定位置钻取符合设计要求的孔洞;其次,在孔洞中装入爆破所需的炸药;最后,通过引爆钻孔内的炸药完成煤层爆破操作,完成巷道掘进。钻爆法的操作流程较为简便,掘进使用期间能够高效完成掘进操作,是现如今常见且频繁使用的掘进技术。比如:在大型现代化煤矿使用全机械化钻爆技术期间,借助多种设备和系统对钻爆操作参数进行智能化监控和自动优化,实现资源回采率的提升,钻爆速度和掘进进尺提升 30% 以上,实现矿井高效开采的目标[3]。

2.2.2 机械掘进技术

机械掘进技术在使用期间需要对多种机械设备进行使用,对设备性能和参数的依赖性较强,但是机械掘进技术的使用能够提升掘进效率,具备较为理想的安全性能,在技术的使用下降低工作人员的劳动强度。机械掘进技术在使用期间需要在煤层中挖出预定形状和大小的巷道,随后在装载机的帮助下将资源装入运输机,完成掘进操作。

3、结束语

根据本文的阐述和研究,针对我国现阶段对资源实际需求的分析,为了能够确保煤矿企业新时期高效稳定的发展,通过资源生产与开采获得良好经济效益,就必须在矿井建设期间落实掘进工作,对巷道掘进技术进行深入的研究和分析,加强巷道掘进技术的应用效果。在矿井巷道掘进技术使用期间,需要满足新时期提出的降本增效的目标,制定合理的掘进方案对掘进施工工序进行优化,提升掘进施工的机械化效果,落实行业可持续发展的战略目标,满足国家发展阶段对资源的实际需求。

参考文献

[1] 赵钦 . 岩巷爆破掘进跨越极小岩柱巷道施工技术及应用 [J]. 中国煤炭工业 ,2025(2):66-67.

[2] 丁勇 . 激光导向技术在煤矿巷道掘进精准定位中的应用 [J]. 中文科技期刊数据库(引文版)工程技术 ,2025(1):109-112.

[3] 程立君 . 定向钻探技术在煤矿掘进巷道防治水中的应用 [J]. 能源与节能 ,2025(1):324-326.

[4] 何佳乐 . 煤矿巷道掘进分次支护技术应用研究 [J]. 凿岩机械气动工具 ,2025,51(1):135-137.

[5] 李小浩 . 大采高综采工作面迎采动掘进巷道支护技术应用研究[J]. 能源与节能 ,2025(2):251-253.

[6] 秦旭东 . 矿井建设中的巷道掘进技术研究与应用 [J]. 矿业装备 ,2024(7):19-21.