煤矿井下掘进技术的推广和应用探讨.pdf

科学管理 228 2020年第8期 （下转第231页） 煤矿井下掘进是一项较为复杂和繁琐的系统性工 程，涉及的环节和领域较为广泛，但是由于井下作业 受环境以及技术等因素影响和限制，常常出现安全隐 患事故，影响煤炭生产能力。因此，为了确保煤炭生 产的有序实施，应当根据煤矿井下实际情况采取有效 的掘进技术，并加强各个部门的监督与管理，最大限 度地保障煤矿井下作业的安全性和可靠性，提升生产 效率。 1 煤矿井下掘进技术探究 1.1 掘进机配套锚杆钻车掘进方式 挖掘机配套锚杆钻车设备的具有较强的综合性， 能够在煤矿生产中将采煤、落煤以及运输三种工作性 能有机结合在一起，割煤时截割的长度和宽度也较 大。此种掘进方式被广泛应用于全球各地的煤矿生产 当中，其中多项快速掘进亦采用此种掘进方式。截至 目前，已经形成较为完善的矿井设备，并取得较为明 显的生产效果[1]。随着科技的发展，煤矿生产中单机 引入与成套设备两种掘进方式已经被广泛应用于我国 大断面煤巷掘进以及短壁煤矿的生产和作业当中。通 过分析不同类型挖掘机掘进工作面以及运输方式两者 之间存在的不同，能够将煤矿井下工作面设备的配置 根据实际情况总结为两种第一种是间断式的运输方 式，这种方式能够有效应用于挖掘机等类型的生产工 具当中，并且有效提升设备出发点与重点之间的连接 速度；第二种连续的煤炭运输方式，此种方式在实际 应用中主要是借助锚杆钻车以及挖掘机等生产设备， 具有较强的连续性，在科学技术的引导下还有望实现 自动化生产。大大解放煤炭生产工人的工作压力[2]。 目前，我国各地区煤矿企业在生产作业过程中主 要以连续性煤炭运输方式为主，此种掘进方式在实际 生产过程中所采用的工作原理就是利用锚杆钻车与连 续采煤机设备之间进行交叉换位的方式进行生产，并 确保连续采煤机能够在煤矿井下运输巷道中实现连续 性的掘进。在掘进过程中，挖掘机与锚杆钻车会根据 煤矿实际情况进行自动交换位置，并进入下一轮的生 产作业当中，如此往复，循环作业。如此一来，挖掘 机配套锚杆钻车掘进方式的有效应用不仅能够提升煤 矿企业井下的掘进效率，并最大限度地保障生产的安 全与质量。在此过程中需要注意的是悬臂式掘进机设 备的使用，在实际应用中虽然具有能够有效降低掘进 成本，但是在某些煤巷掘进中会暴露其自身的弊端和 短处，受到一定程度的限制[3]。 1.2 煤巷综合机械化掘进方式 煤巷综合机械化掘进方式就是在煤矿井下生产过 程中借助不同类型机械化设备进行掘进的一种生产方 式，主要使用的机械设备有单体锚杆钻机和转载机 等。目前此种掘进方式对机械设备具有明显的技术要 求，机械设备的结构设计合理，重心较低，具有较强 的稳定性；能够适应煤矿井下生产的恶劣环境，具有 较强的适应性；能够根据煤矿生产进行自动化的检测 和分析。通过上述要求来看，煤巷综合机械化掘进方 式的有效应用主要借助设备自身的能力[4]。 1.3 掘锚机组掘锚一体化掘进方式 掘锚机组掘锚一体化掘进方式在实际应用过程中 是将井巷支护技术与掘进技术进行有机融合，不仅能 够有效提升接近作业的效率还能确保锚杆支护同步作 业，最大限度地降低支护机械设备与掘进设备之间用 于交换的时间，能够在同一台机械设备中同时完成掘 进与支护两种作业方式。目前，煤矿井下生产作业中 所采用的掘锚机组主要有以下两种，一种是悬臂式掘 进机机载锚杆钻机，在掘进作业中能够锚杆进行长时 间的支护作业，但是无法有效解决煤矿井下巷道顶板 与掘进机掘进设备之间存在的问题，因此在实际作业 过程中常常受到多种因素的限制和影响，进而所应用 的领域相对较小。另外一种是连续性掘锚机组，则是 能够在煤矿井下实现同步作业，但是所应用的机械设 备体形相对较大，对煤矿巷道的要求相对较高，因此 实际适用领域较小[5]。 通过以上论述可以得知，挖掘机配套锚杆钻车掘 进方式和掘锚机组掘锚一体化掘进方式更适用于大部 分的煤矿井下生产作业，不仅支护速度快，生产水平 高，还能降低生产工人的作业强度。 2 煤矿井下掘进技术在未来的发展态势 2.1 掘锚一体化技术在煤矿生产领域的大力推广 在科技的引领的带动下，煤矿生产企业更看重掘 进技术的生产效率和做而已质量，因此掘锚一体化技 术将成为未来一段时间内煤矿生产领域内广泛关注的 重点问题。与其他煤矿掘进生产技术相比较，掘锚一 体化技术的优势以及特点如下一是具有较为广阔的 应用领域，能够又掉提升掘进生产效率，具有较为明 显的巷道成型效果；二是能够有效应用于生产环境相 对恶劣的单巷与双巷掘进作业当中；三是此种技术的 有效应用能够提升锚杆支护效果，并对作业生产环境 进行有针对性的调整和优化，降低生产作业的强度。 上述优势的综合加大了掘锚一体化技术的推广和应用 范围[6]。 除此之外，掘锚机组是锚杆钻机与连续采煤机两 种技术的有效融合是实现掘锚一体化技术的重要因 素，不仅能够实现掘进作业与锚护作业的有机统一， 煤矿井下掘进技术的推广和应用探讨 张国强 山西晋煤集团临汾晋牛煤矿投资有限责任公司 山西 临汾 041000 摘要详细阐述我国不同类型掘进技术的推广和应用方式，希望能为相关研究人员提供参考和借鉴。 关键词煤矿 井下掘进技术 国民经济 需求量 推广技术 231 科学管理 2020年第8期 及冲砂液可在安装完成后即进场待用；其二，对连续 油管进行清洁处理，使用水泥车冲洗油管及管汇处， 将其中杂质清除干净后才能投用；其三，操作过程中 需保持边下边循环操作形式，首先采用方案一进行作 业，持续将连续油管向下探测冲刷，并对泵压进行跟 随调整；检测中发现，在深度为4750m时，泵压已经 达到49MPa，而到4900m时，泵压变为51MPa，且此时 出现明显阻力，反复探测两次后发现没有出现阻力变 化情况，随后即以泥浆进行冲洗处理，排量、比重以 及粘度有显著提升，而且出现少量砂和黏稠物质；随 后可以继续深入，再次受阻后经多次冲洗发现已经无 法再度深入，即将油管撤出，选用方案二进行重复作 业，发现比方案一稍微深入15m左右，最终确定已到 井底[3]。其四，深入展开冲砂操作，结合首段测试冲砂 之后，以方案二对油井进行持续冲砂处理，遇到无法 进入部分，对其中堵塞物排出加以检测后发现，还有 较大量垢，经试验室检验对其主要成分加以明确，以 此配置除垢剂，注入9m3后，检测发现除底部外，还主 要积蓄在4600m处，浸泡2h后进一步钻磨冲砂；重复到 达井底后更换方案一进行细化冲砂处理，逐步向下清 除，持续注入226.0 m3冲砂液，共返回92.1 m3，其中含 砂量将近6L左右。其五，完成冲砂操作之后，即可撤 出连续油管并拆除各项安装设备，并放喷求产，检测 冲砂操作后的应用效果。经检测发现，经施工操作之 后，油压和产油量明显有所回升，说明该技术应用具 有良好的使用效果。 5 结束语 在该油井连续油管冲砂技术的具体应用中，结合 实际油井情况进行综合分析与设计方案改进，顺利完 成了操作方案，取得良好解堵效果，但施工过程中也 出现一些问题，比如在方案二下冲应用中没有对井下 黏稠物质以及结垢问题进行充分分析，以至于操作中 进行多次下冲处理，对施工进度造成一定的影响，这 也说明技术应用中务必要多方面考虑各种可能造成不 利影响的因素，以此提高施工设计与开展的合理性。 参考文献 [1] 张玉鹏 . 连续油管作业技术在超深井中的应用 [J]. 云南化工， 2018， 45（04） 51. [2] 曹根培 . 连续油管技术在井下作业中的应用浅谈 [J]. 化工管理， 2019（21） 76. [3] 何银达， 张玫浩等 . 连续油管冲砂解堵工艺在超高 压深井中的应用 [J]. 钻采工艺， 2018， 41（02） 120. 作者简介 许长青 （1973 年 8 月 - ） 汉， 男， 甘肃省敦煌市， 本科， 工作地点青海茫崖花土沟青海油田井下作业公司连续油管 作业大队， 从事井下作业工作。 （上接第228页） 还能最大限度地实现掘锚机组的相对滑动。另外，在 煤矿井下作业过程中截割机械设备与运输机械设备的 能力也得到了明显的提升，因此有效降低了锚杆钻机 在井下的分布。我国各地区的煤矿所在区域的地质条 件相对复杂和恶劣，因此煤矿企业在实际生产中所采 用的掘进技术也存在较大的差异性，加之施工技术水 平参差不齐，而掘锚一体化技术的应用能够弥补和解 决上述问题和缺陷，有利于推动我国煤矿地质条件的 研究以及生产工艺的提升。 2.2 在大断面多巷掘进工作中推广挖掘机技术 在新时代背景下我国各地区煤矿企业在大断面多 巷掘进生产作业当中有效应用连续采煤机技术不仅能 够提升工作面的工作效率，还能够降低生产成本，提 升掘进作业效率，有利于实现煤矿井下采掘一体化的 实现。 3 结束语 综上所述，随着我国各地区对煤炭资源需求量的 迅猛增加，如何提升煤矿生产效率以及保障生产安全 成为煤矿生产领域主要关注的重点问题，亦是煤矿企 业提升核心竞争力的重要因素。在科学技术的带领 下，各种形式的采煤技术纷纷涌现。包括掘锚机组掘 锚一体化掘进方式在内的几种生产方式各有其优势和 特点，各有其适应的领域和范围。与此同时，在选择 煤矿井下掘进生产方式的过程中，煤矿企业应当结合 当地矿井的实际情况进行合理选择，确保掘进方式能 够适应当地的生产环境，最大限度地提升煤矿生产效 率和质量，降低成本，提升我国煤矿企业的核心竞争 能力，推动煤矿领域的蓬勃发展。 参考文献 [1] 张作平 . 智慧建筑中工程造价管理的 BIM 技术应用 [J]. 中国战略新兴产业， 2020（2） 3840. [2] 王瑞清 . 工程造价管理中 BIM 技术在智慧建筑中 的应用 [J]. 建筑工程技术与设计， 2019（17） 1911. [3] 于琳卉 . 工程造价管理中 BIM 技术在智慧建筑中 的应用 [J]. 建筑工程技术与设计， 2019（16） 1232. [4]张启明.煤矿井下掘进技术的推广和应用探讨[C].// 北京科技大学计算机与通信工程学院 北京科技大学土木 与环境工程学院 科技与企业杂志社 . 科技与企业 - 企业 科技创新与管理学术研讨会论文集 （上） .2016. [5] 曾志标 . 基于 BIM 技术的变电站成本控制及实现方 法探讨 [J]. 智能建筑与智慧城市， 2018（10） 81-82. [6] 赵永斌， 朱丽 . 工程造价管理中 BIM 技术的应用探 究 [J]. 智能建筑与智慧城市， 2018（3） 71-7279.