掘进技术论文篇二
煤矿掘进工程技术研究
摘要：随着社会与经济的高速发展，为了追求利益，大量的能源被浪费，如何充分利用资源在当今成为热门研究方向，而我国作为一个煤炭大国，这里就煤炭的采掘展开研究，对现有的挖掘技术进行归纳分析，并找出挖掘的各项技术和方法上的问题与不足，从而得出高效、高利用率、低能耗、环保的挖掘方式方法，并应用到实际开采中。
关键词：掘进技术;掘进设备;掘进效率
1.煤炭掘进的现状
我国的煤炭业主要采用井工开采方式，2005年国有煤矿企业的原煤产量有90.72%是通过井工开采而来。我国地理条件多为山岭，造成煤层的贮存条件复杂、多样，煤层的厚度参差不齐，分布在表层零点几米到地下几十米之间，为了开采煤炭资源，通常需要挖掘大量的煤矿井道。2005年原国有重点煤矿挖掘总进尺为7464.6km，煤矿的采煤尺寸深度为6300多km，煤占总比的84.6%;而同年原国有重点煤矿的机械化综掘进尺为1931.4km，占总比的25.87%，挖掘的累积量不及总数的三分之一。目前为止，原国有重点煤矿采煤工作面有1402个，为保证其正常生产交接，共开展了3986个掘进工作面，其中开拓工作面有1038个，掘进工作面与回采的工作面比例为3：1，为了促使采掘机械化的同步发展，满足当前五百多个综采工作面的需求，综掘机械化程度赢达到50%以上。当下，随着社会科学和技术的不断发展，煤矿掘进工程技术与时俱进地更新换代，年产量过千万吨级的极其已经在国内先行试水使用，大大提高了煤矿的采集效率和开采量，使得煤矿掘进工程技术愈发成为一种高效率、低消耗的绿色开采技术。
2.掘进方法技术
目前我国煤巷高效掘进的主要方式有3种：第一种是适用于高效高产的煤矿技术，仅仅在少数矿区使用，尚处于实验阶段;第二种是利用连续采煤机与锚杆钻车配套挖掘作业，此种采掘方式多用于我国神东、万利及鄂尔多斯等矿区，在掘进采煤机连续采掘的状态下，实行多巷掘进并交叉换位施工的采掘方式，应用相对第一种较为广泛;第三种称为煤巷综合机械化掘进，这种采掘方式在我国重点煤矿作业面中得到广泛应用，主要是通过悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配合作业。
2.1 发掘适用于高效高产的煤矿技术
为了适应锚杆支护技术的快速发展，从而实现煤巷快速高效掘进，世界各个主要采煤国家的快速掘进装备都在不断发展进步，作为掘锚一体化设备的掘锚机组恰恰适用于高效高产的煤矿井巷，满足其高效掘进的要求，这种新机型的研发是建立在悬臂式掘进与连续采煤机的基础上。在工艺原理上，高效高产的煤矿技术采用的掘锚一体化设备使得掘进技术一条龙式进展，大大减少了煤矿生产掘进的作业时间，减少了掘进机器的使用，从以前的掘进和支护两台机器减少为掘进和支护在同一台机器上完成。当前主流掘锚机组分为两类：第一种是悬臂式掘进机机载锚杆机的掘锚机;第二种则是以连续采煤机为基础的掘锚机组。
2.2 连续采煤机的应用
作为及落煤、装载及移动于一体的综合机械化采掘设备――连续采煤机，它是一种具有较大截割宽的采掘机，主要以短壁开采，矩形断面的双巷或多巷进行快速掘进，在国外应用广泛，是现代高产高效矿井挖掘设备中的佼佼者。该种设备最早于1979年引入我国，由最初的单机发展到如今的成套设备，主要用于大断面煤巷的挖掘及短壁开采
2.3悬臂式掘进机的使用
悬臂式掘进机作为煤巷综合机械化掘进的关键性设备，其综合性能适用于我国现阶段国情，在提高掘进工作效率以及掘进尺寸方面发挥着重要作用。该项技术主要是将悬臂式掘进机、可伸缩带式输送机、转载机、单体锚杆钻机、通风除尘设备以及供电系统相结合，从而形成综合机械化掘进链。如今我国对于该种设备的年产量已超千余台，并根据实地情况研发制造了二十多种型号的机种，已形成系列化产品的雏形，大体满足了国内市场的需求。
3.掘进管理技术
在煤矿资源的挖掘过程中，先进的挖掘设备固然起着重要作用，但采用新的管理方式也具有重要的现实意义，通过先进的管理技术也可以形成生产力，在提高产量的前提下保证工程的安全可靠性。高效率并且具有实际应用价值的掘进管理技术包括以下几个方面：
3.1信息管理技术
对于任何一项管理技术而言，作为最基础的管理数据，信息的采集尤为重要。煤炭资源开采的最根本目的在于经济利益，影响煤炭价格变动的因素很多，譬如：交通运输成本、国际国内市场需求、政治因素、新型替代能源等，因此煤炭价格数据的及时采集更新显得尤为重要，根据价格的变动，若是提早发现其呈上升涨幅状态，增加开采量，则会大幅增长利润;同理可得，若是发现价格下跌，从而降低煤炭的开采量，则可降低因价格暴跌所带来的损失;若是在价格变动方面能掌握第一手信息，那么相对其他开采者而言，则具有策略优势，可预先制定相应措施，从而尽可能的降低风险，增长利润。其他方面，运输成本会根据汽油价格、道路情况、船只的变动的情况而变化，最终附加到煤炭成本价格上;世界范围内的竞争和需求、进出口税收的标准、各国相关政策的规定等等也会影响煤炭进出口的价格浮动。煤炭价格的高低从某些方面体现出世界经济的条件等情况。
3.2 安全管理技术
任何工程项目中最重要但又最容易被忽视的则是安全生产问题，管理者往往为了追求利益最大化，开采者往往因为惰性而不规范化操作，最终造成重大事故而导致井道坍塌、人员伤亡的惨剧，不仅对企业名誉造成损伤，也大大增加了企业意外支出成本。历年发生的矿难中，最常见也是危害最大的事故主要分为两类：矿井渗水事故和井道易燃气体爆炸事故。针对矿井渗水事故，一方面从设备着手，通过对设备的强化管理，采取定期检查排水系统方式，检测排水管是否有漏水、堵塞等隐患;检测排水泵是否故障，有无替代排水泵和替换应急电源，以及备用泵和备用应急电源是否能正常运行等等。另一方面，从人员安全意识着手，制定健全的安全规章制度和完整的安全规章体系，通过完善甘泉考核机制，并确定年度安全目标，来将安全责任落实到个人。
3.3 人员管理技术
任何工程项目中，最终执行者还是人本身，机器设备、管理技术只是起辅助作用。在煤炭挖掘工程中，人员更是重中之重，人员不仅仅是煤矿的开采者，其整体素质也影响着煤矿企业产品的产量和质量，代表着同行业的核心竞争力之一。首先，采取从上而下的管理制度，管理者必须以身作则，其素质影响到整个团队。加强管理管理者的自身素质和能力主要包括以下几个方面：(1)管理者对信息技术的理解水平;(2)管理者对紧急事故的处理和应变能力;(3)管理者对新型工具的实际应用水平;(4)管理者对安全措施的灌输和督促;(5)管理者对人员调动情况清楚且合理;(6)管理者的行业素质等等。其次，强化员工的基本素质，比如强化员工的安全防患意识;强化员工的自检能力，以及强化员工的逃生技能、自救能力等等。总而言之，以人为本，人员管理制度是所有技术实施的基础和前提。
4.结论
随着社会的飞速发展，不断有新型能源被开发，但目前而言，煤炭资源在我国主要开采能源中仍旧占据重要组成部分，况且我国作为一个人口大国，在能耗的方面对煤炭的需求量也居高不下。在当前社会背景下，对于高性价比的煤炭资源而言，如何选择高效率、使用成本低、安全可靠的开采方式及高效管理方法技术则显得尤为重要。
参考文献：
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[2]柴敬，张征，高习海，等 石嘴山二矿煤巷综掘技术[J] 煤炭科学技术，2011(4)
[3]杨春海 煤巷快速掘进和支护装备的应用及发展[C]//2007 短壁机械化开采专业委员会学术研讨会论文集，2009
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在进行煤炭开采的时候，巷道掘进是非常重要的开采环节。下面我给大家分享掘进技术论文，大家快来跟我一起欣赏吧。
探讨煤矿巷道掘进技术
[摘 要]煤炭是我国的主要能源，而且近年来，它的需求量也在逐渐的增多。在进行煤炭开采的时候，巷道掘进是非常重要的开采环节。在进行巷道掘进的时候，掘进的技术、掘进的设备和相关工作人员的素质都会影响巷道的速度。为了保证煤炭的供应，一定要提高巷道的掘进技术水平。文章阐述了国内的煤矿巷道掘进技术，提出了对未来发展趋势的一点个人看法。
[关键词]煤矿开采;掘进技术;巷道
中图分类号：TD263.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)18-0011-01
自然资源的组成结构，确定中国的能源供应中煤炭的核心地位。在煤炭开采中，需要挖掘大量的巷道。在煤矿巷道掘进和采矿工艺是煤矿工程中的主要生产工艺，巷道掘进技术又和掘进装备水平有直接关系。巷道掘进现在越来越多地使用高效的机械和设备，同时配套技术已得到了很大的发展。本文则阐述了国内的煤矿巷道掘进技术，提出了对未来发展趋势的一点个人看法。
一.概述巷道掘进技术
巷道技术是由中国的煤炭开采技术的应用，主要是在煤巷掘进巷道的矿，而且在回采巷道中，占的数量更大的地方。巷道掘进主要有三种不同的方式。其一为悬臂掘进机和单锚杆钻机配套作业的工作线，也被称为煤层综掘，该隧道施工方法是在该国的许多地区，和地区是非常广泛的使用。综合机械化掘进方法采用悬臂式掘进机掘进。二是连续采煤机和锚杆钻机配套的生产线线，在中国的内蒙古地区一直使用这种方式，掘进机施工，在工作中使用连续采煤机，需要道路和交叉转换施工开挖。再有就是基坑挖掘锚集成式掘进，该施工方法是仅在少数地区进行的，但尚还在测试阶段，对未来的应用范围以及影响是不可预测的。以上三种技术将在下面进行详细介绍。
二.煤矿巷道掘进技术的影响因素分析
2.1 煤矿巷道地质条件和地质条件是影响技术应用的主要因素。煤矿巷道掘进地质条件主要包括：岩石硬度的脸，突水和瓦斯涌出，生长和顶底板条件稳定的床上用品。良好的地质条件是矿山巷道掘进技术应用平台的要求，和最苛刻和复杂的地质条件，在不同程度上影响进度的煤矿掘进。例如：在煤矿巷道顶板稳定性条件，被指控领导，支持的有利条件后，临时支护，可以设置永久支护开挖后，有效地提高了掘进机的工作效率。
2.2 掘进机现代科学技术的发展，新类型的隧道掘进机已广泛使用，使工作效率和质量稳步提高。从中国目前的水平隧道设备，虽然设备类型比较齐全，但性能差的普遍问题，自动化程度高，是影响隧道掘进技术不应该被忽视。
2.3 施工在巷道掘进设备水平的影响，在中国巷道掘进施工技术比较落后。虽然，半煤与锚喷锚梁网支护更先进的工具，煤岩巷掘进巷道等，有效地简化了操作过程，巷道掘进，在工作中分离的支持等经营项目，严重阻碍了掘进速度的增加而增加。
2.4 施工管理现阶段煤矿企业生产在国内，企业管理者对施工组织管理不完善性，以及科学问题长期存在，在巷道部分企业挖到的过度追求进步，而忽略了质量监督工作程序编写的工作过程，煤矿巷道掘工作相关的组织管理计划难跌到实践中，不仅影响巷道掘到的技术和应用效果，左有更多的安全隐患。
三.我国煤矿巷道掘进技术
3.1 煤矿巷道综合机械化掘进技术
1980年，中国从国外两种类型S-100和AM50掘进机，通过对两个模型的改进中的应用，在中国煤矿巷道掘进机械化技术的发展过程大大提高了。目前，中国每年生产的隧道掘进机能够达到1000多台，有20多种型号，所有的型号都能够基本满足中国煤炭生产的需要。为了更好地满足中国煤炭开采的特点，EBJ掘进机与国际先进水平发达的国内研究者，其先进的性能可以更换外模式，现在有500个单位的模型投入实际生产。这个新的煤矿巷道掘进机整体结构紧凑，合理;紧凑的机身有效降低了整个设备的重力，从而提升了其稳定性;与模型的破岩能力强，适用于各种巷道;强大的驱动液压式电机，大大提高了整体设备的性能，优化的机身结构;对机构性能优良的跟踪;故障诊断和挖掘功能的检测。先进的模型在整个剧在煤矿生产过程中得到了很好的，在很大程度上提高煤矿掘进效率的开发。
3.2 大断面煤矿巷道连续采煤机高效掘进技术
煤巷掘进技术和矿工作为一种高效综采工作面掘进采矿设备，能够实现大截面煤炭，运输业务，适用于矩形地下开采和双车道或道路的短墙，是提高煤炭开采能力的一种有效的先进设备。内部模式经历了从独立的引言和最后进口成套连续采矿机。然而，目前没有生产设备的企业。目前主要有鲁能集团等几个大型煤炭企业使用连续采煤机。神东矿区在这方面是更好的，设置一个为期一天的单日掘进驱动70m以上，更创历史新高，此项记录当属于国内第一。从煤矿企业生产实际来看，主要集中在长壁工作面顺槽两车道和三车道用连续采煤机，能够实现高效、快速的悬臂式掘进机开挖，采矿作业省钱。这种机械设备重大缺陷：对煤层的自然条件要求较高。
3.3 掘锚一体化技术
以及来自国外的先进技术和经验，对我国的发展已经在这方面取得了长足的进步。目前，锚开挖单元主要有两类：一是连续采煤机掘锚机组的形式;二是悬臂掘进机开挖形式锚杆机螺栓。锚定的原则是隧道开挖掘进巷道在开始有效地达到同一套设备完成掘进巷道的工作，从而大大提高了巷道和巷道设备移位操作的效率。掘锚一体化设备的单位是国家创新工程，是目前国际一流的煤矿巷道掘进的科研成果。它和过去的巷道掘到开采过程中扒装，运输，和锚网支护，和切割，传统工作方式的不同，但要砍落煤和锚网支护工作的新方法，优化挖掘过程，提高了挖掘效率，具有速度快，自动化程度高，工效高，人工强度低和可靠性高的优点，在大断面全煤巷道掘到在特殊的现实挖掘。
四.结语
根据我国井巷掘进当前施工水平还急需要提高。现在，能源的供应在经济和社会发展中的地位越来越高，而且对能源的需求量一直都在不断增长，我国的自然资源中，煤炭的含量是最大的，所以煤炭就成为了我国主要的能源供应。煤炭在供应的时候，要经过开采才能实现，在煤炭的开采中，巷道的掘进是主要的环节，为了保证煤炭的开采，一定要不断提高巷道的掘进技术。
参考文献
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[4] 徐殿君.煤矿绿色开采技术探究[J].科技促进发展(应用版).2011(04).
[5] 尹光辉.探讨新形势下煤矿开采中的采煤技术[J].经营管理者.2010(06).
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一、地层
矿区出露地层由老至新有：二叠系中统茅口组（P2m）、二叠系上统龙潭组（P3l）、长兴组（P3c）、三叠系下统夜郎组（T1y）及第四系（Q）。将各地层岩性由新到老分述如下：
1、第四系(Q)
主要为残坡积土层。岩性为褐黄色粘土及砂质粘土，断续夹分布不均的碎石及块石，结构松散。厚度0～6m，零星分布于洼地及平缓斜坡地带。与下伏地层为不整合接触。
2、下三叠统夜郎组(T1y)
出露不全，仅出露本组的沙堡湾段T1y1和玉龙山段T1y2，简述如下：
沙堡湾段（T1y1）：厚约3-8m黄灰、灰色钙质泥岩夹薄层泥质灰岩。与下伏地层（P3c）为整合接触。
玉龙山段（T1y2）：灰、浅灰色薄～厚层状石灰岩，隐晶及微细晶结构，局部层间夹暗紫、深灰色泥质条带，顶部夹生物碎屑灰岩，下部灰岩含泥质较重，厚度约240-280m。
3、二叠系上统长兴组（P3c）
灰色、深灰色中厚层状至厚层状细晶至中晶石灰岩，灰岩内断续见燧石结核、团块及条带。产较丰富的较大个体海相生物化石，与下伏地层（P3l）为整合接触。厚约38-43m，一般厚约40m。
4、二叠系上统龙潭组（P3l）
灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩、煤及石灰岩、菱铁质灰岩等组成，底部为含黄铁矿粘土岩。该层为本区含煤地层，产丰富的蕨类植物化石及腕足类动物化石。厚度约60-70m。与下伏地层呈假整合接触。
5、二叠系中统茅口组（P2m）
浅灰色、灰色中厚层至厚层状细晶石灰岩，产较丰富的腕足及蜓科动物化石。出露于矿区北西面。厚大于100m。
二、地质构造
位于安底背斜东翼临近北端。地层呈单斜产出，倾向85～100°，倾角9～10°，一般7°。区内断层不发育，据对采煤巷道调查了解，采煤中局部见一些小的断裂，长数米～数十余米不等，断距3～8m，对煤层连续性破坏不大。
参照矿区外围资料成果，结合矿区情况确定地质构造复杂程度属中等。
三、水文地质条件
1、含水层、隔水层特征及其与矿床充水的关系
第四系（Q）孔隙含水层：零星分布于洼地及平缓斜坡地带，主要为残坡积土层。岩性为褐黄色粘土及砂质粘土，断续夹分布不均的碎石及块石，结构松散。厚度0～6m，一般厚约3.5m。该层为透水性好、含水性差，富水性较弱。
三叠系下统夜郎组九级滩段（T1y3）隔水层：出露于矿区外围东部，上部为浅紫、紫红、灰色薄层状泥岩，中上部为灰色灰岩。分布于矿区北东侧，出露不完整，厚大于200m。
三叠系下统夜郎组玉龙山段（T1y2）及二叠系上统长兴组（P3c）岩溶裂隙含水层：玉龙山段和长兴组岩性和富水性相近，且二层之间仅有3-8m厚的沙堡湾段（T1y1）隔水层相隔，岩性为浅绿色钙质泥岩。在采空顶板破坏作用下，T1y1易变形破坏，并失去隔水性，所以将玉龙山段和长兴组合并为同一层来研究，把两层统称为“T1y2+P3c”岩溶裂隙含水层。
玉龙山段（T1y2）：出露于矿区东部，岩性主要为灰、浅灰色薄～厚层状石灰岩，隐晶及微细晶结构，局部层间夹暗紫、深灰色泥质条带，顶部夹生物碎屑灰岩，厚约240-280m。
二叠系上统长兴组（P3c）：灰色、深灰色中厚层状至厚层状细晶至中晶石灰岩，灰岩内断续见燧石结核、团块及条带，厚40m。
“T1y2+P3c”层富水性中等～强，平面上分布于矿区东部大部分地区，节理、裂隙较发育，富水性中等，于矿区西部有4个泉水点，即S1、S2、S3、S4，涌水量分别为1.50、0.53、0.85、1.05l/s。T1y2+P3c为区内主要含水层。届时“T1y2+P3c”层内地下水将通过导水裂隙带及冒落带进入井巷，对矿床充水产生影响。
二叠系上统龙潭组（P3l）裂隙含水层：灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩、煤及石灰岩、菱铁质灰岩等组成，厚度约40m。区内无泉点出露。该层总体富水性弱，可视为隔水层。含煤岩系总体构成了矿床的直接充水含水层，在未来采掘过程中，地下水可直接进入井巷对矿床充水。
二叠系中统茅口组（P2m）岩溶裂隙含水层
主要为深灰色细晶灰岩，厚度＞100m。该层地表岩溶较发育，补给条件好，富水性强，含水极不均匀，未来采掘过程中地下水突破该隔水层进入矿井的可能性大，危害性也大，故在本矿区中将该层定为矿床下部主要直接充水含水层。
2、构造断裂对矿床充水的影响
矿界范围内断裂不发育，对矿层充水性影响小。
3、地表水及其对矿床充水的影响
矿区内无地表水体，季节性溪沟对矿床充水性影响较小。
4、生产巷道及老窑水文地质情况
据收集资料：根据云丰煤矿原生产情况，矿井正常涌水量：QB=15.0m3/h；最大涌水量：Qmax=22.0 m3/h。周围开采老硐（LD1、LD2）均为斜井,有一定积水，对煤层开采有一定影响。涌水量大小与大气降水关系密切，水主要来自煤层顶板渗透水及采空区积水。
根据调查了解，矿区内存在过去采煤时形成的大量采空区或老窑，由于含煤岩系隔水性好，储水性也较好，老硐中可能储集大量的老窑水，矿山开采时应注意。
5、充水因素分析
大气降水：区内部分大气降水通过冲沟汇入溪沟，部分补给地下水。雨季时大气降水可能在洼地汇集，对煤层开采有一定影响。大气降水是矿区内各岩组地下水的主要来源。当由于采空冒落及由此产生的导水裂隙带发展到地表时，大气降水则可通过此途径间接进入矿坑。
地下水：含煤岩系虽然富水性弱，但其内的地下水将直接进入矿坑。P2c+T1y2广泛分布于矿区内，富水性中等～强，地下水可能通过塌陷带、导水裂隙带进入矿坑，对C5、C8煤层开采有一定影响；C8煤层距P2m灰岩顶界10.0～15.0 m，如底板遭受破坏后地下水可能进入矿坑造成充水。
老窑积水：矿区范围内开采C5、C8煤层留下的老采空区面积较大，老窑积水是未来矿山开采过程中最大的威胁。矿区范围内沿各煤层露头线从南到北民采时间较长，老硐较多，由于停采关闭多年，坑中都有积水，坑中积水部分来自大气降水，部分来源于岩层地下水渗透长年累月积聚而成，其量难于估算，采矿时存在老硐积水导致突水事故的发生，业主应引起重视。
矿床水文地质勘查类型：区内主要为P2c、T1y2岩溶裂隙含水层及老窑水对矿床充水。根据现行规范的划分标准，水文地质勘查类型定为第三类第一、二亚类第二亚型，即以岩溶含水层充水为主、顶底板进水为主、水文地质条件中等的岩溶充水矿床。
还差个工程地质条件
