劉冬玲
[摘 要]本人淺析制約煤礦快速掘進的因素,論述巖巷快速掘進的對策、提高支護質(zhì)量和速度的方法等。
[關(guān)鍵詞]巖石巷道;快速掘進;施工技術(shù)
中圖分類號:TD263.3 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)12-0223-01
煤礦巖石巷道掘進中,影響掘進速度的重要因素就是巖石的完整性。當(dāng)巖石堅硬系數(shù)f>12,掘進大斷面巖石巷道,加上工作面前方的地質(zhì)構(gòu)造又比較模糊時,影響掘進速度較大。為加快巖巷掘進速度,在此進行研究。
1 制約因素分析
巷道掘進是一個復(fù)雜的、綜合的施工工藝,不但需要與各生產(chǎn)工序緊密的連接,且很大程度上還依賴掘進機械化水平。①機械化裝備水平低。當(dāng)前巖巷機械化作業(yè)方式主要表現(xiàn)在以下兩方面:一是有些部分在裝載、運輸方面實現(xiàn)了機械化。但打眼、噴漿上仍依靠人工進行,該施工工藝是典型的普及型機械化作業(yè)線。二是高檔機械化作業(yè)線。在轉(zhuǎn)載、運輸上實現(xiàn)了機械化,在打眼、裝巖等環(huán)節(jié)上也實現(xiàn)了機械化,能用具有大功率高效導(dǎo)軌式鑿巖機的鉆裝錨機組打眼和與之相配套的鑿巖臺車,這既提高了安全系數(shù),又減少了勞動強度,可滿足巖石井巷高速生產(chǎn)的需求。②施工工藝。掘進施工工藝相對落后的原因是因為掘進設(shè)備的局限性。很多企業(yè)支護時間在巷道掘進作業(yè)中的比重占60%以上。錨桿、錨梁網(wǎng)、錨噴等支護手段廣泛應(yīng)用在半煤巖巷道和煤層巷道中,雖節(jié)省了一定的支護時間,但要想加快掘進速度,最大的障礙還是支護與掘進的分離問題。③地質(zhì)條件。無論巖巷、煤巷,施工中遇到構(gòu)造帶或斷層,就會嚴(yán)重地影響施工進度,且極威脅安全生產(chǎn)。
2 巖巷快速掘進對策
2.1 超前地質(zhì)探測技術(shù)。巷道掘進安全最可靠準(zhǔn)確的技術(shù)保障就是巷道超前探測技術(shù)。在施工過程中對遇到的小構(gòu)造問題的分辨效果和探測當(dāng)前都不是很理想。國際、國內(nèi)還沒有成熟可靠的理論解釋超前探測預(yù)測技術(shù)。與采煤技術(shù)相比較,雖然在礦井地質(zhì)工作中雖然有了一些較為先進的裝備,但在該項技術(shù)的研究上還存在多方面的不足:①對于不同的礦井在探測方式上還是各有差別。②煤巖層的差別相對于探測方法具有兩面性,既是制約因素又是探測的前提。③井下環(huán)境的惡劣,對于單一探測方法存在著很大的誤差。④在斷層控制上,在不大于煤層厚度斷層的分析程度上還有不足。
2.2 多工序平行交叉作業(yè)。在不違背煤礦安全規(guī)程和保障工人安全的前提下,可以實行多工序平行交叉作業(yè)。這要依據(jù)施工技術(shù)、管理水平和機械設(shè)備,對各工序的潛在能力及所需時間進行必要的測量和留有空間的分析,合理地選擇作業(yè)循環(huán)形式。巖巷掘進中實現(xiàn)平行作業(yè)的工序主要是鑿巖和裝巖,但在其他各工序上也要盡可能地采用平行作業(yè)方式。如何有效提高炮掘進尺是實現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井一項值得重視和研究的技術(shù)。①加強炮掘機械化:在主要的施工工序上實現(xiàn)機械化,以達到安全、快速、高效、低耗的掘進效果??筛鶕?jù)實際情況對炮掘機械化配套。②加強爆破工藝:要重視爆破方案與效果的研究,現(xiàn)場跟蹤爆破效果,盡量不浪費物資和做不必要的運輸。應(yīng)當(dāng)采取保邊爆破,控制好周邊眼的爆破,盡量保證一次成巷,使用毫秒雷管一次放炮。這樣可以在鉆眼爆破環(huán)節(jié)上節(jié)省時間,提高效率。采用中深孔爆破施工工藝,就能明顯提高掘進速度,其爆破連線見1所示。③保證快速裝運:在選擇運輸設(shè)備時,應(yīng)使運輸能力大于裝載能力。當(dāng)使用膠帶輸送機或刮板輸送輸,應(yīng)隨掘進頭的推進迅速前移,能快速拆卸,并防止機械事故發(fā)生。當(dāng)采用礦車運輸時,應(yīng)縮短調(diào)車距離,合理布置好絞車,加快調(diào)車速度。這就可以在裝載和運輸上提高工作效率,節(jié)省時間,提高速度。
2.3 科學(xué)的施工管理。為了使巷道施工達到高效、快速、優(yōu)質(zhì)和安全的目的,除了采取合理的施工機械和施工工藝外,還要正確地選擇使用科學(xué)的施工組織管理與優(yōu)秀的施工管理方法。加強施工組織管理的科學(xué)性,可有效的加快巷道的掘進速度,主要體現(xiàn)在平行交叉作業(yè)上。越高的機械化程度,實行平行交叉作業(yè)的效果就越明顯,總之,就是要體現(xiàn)平行交叉作業(yè)制度的優(yōu)越性。提高綜合機械化掘進法掘進進尺,需要在掘進巷道內(nèi)配備轉(zhuǎn)載運輸、通風(fēng)除塵、支護設(shè)施、輔助運輸、測量定向、安全保障、供電等設(shè)備,以便形成一個作業(yè)線。①積極引用綜掘設(shè)備。綜掘機適用范圍廣,切割能力強,又能提高工作的穩(wěn)定性,并實現(xiàn)自動控制、提高元部件的可靠性。②提高勞動組織。在勞動組織上,要協(xié)調(diào)好掘進與支護的時間,可根據(jù)地質(zhì)實際情況進行適當(dāng)調(diào)節(jié)。運料往往是一個重要環(huán)節(jié),距離遠,運料困難,可根據(jù)情況改造皮帶運料,或在作業(yè)工序上,運用檢修,和交接班時運送物料,以提高效率。③選擇好的運輸系統(tǒng)??梢赃x擇以下三種:一是掘進機+膠帶輸送機的作業(yè)線;二是掘進機+刮板輸送機的作業(yè)線;三是掘進機+礦車的作業(yè)線。前兩種屬于連續(xù)運輸,用膠帶輸送機時運輸能力大生產(chǎn)效率高,而用刮板輸送機時可適應(yīng)巷道坡度變化大、長度較短的條件,其各有優(yōu)勢??茖W(xué)論證和選擇,這有益于提高掘進速度和效率。
2.4 不斷改進施工方法與工藝。要想在掘進速度上產(chǎn)生較快的飛躍,不能僅靠“常規(guī)”的施工工藝,必須采用新的施工方法,開發(fā)創(chuàng)造出新的施工技術(shù)(如中深孔爆破、深孔爆破等)。同時,在施工工藝上也要連續(xù),并加強各工序間的平行作業(yè)。
3 提高支護質(zhì)量和速度
合理有效的巷道支護,能夠保證巷道圍巖的穩(wěn)定性。因此巷道支護施工時,既要便于組織快速掘進,又要使巷道在服務(wù)期間隔巖穩(wěn)定,保證安全生產(chǎn)。巷道支護的快速施工則是快速掘進的重要組成部分。①縮短臨時支護時間。臨時支架既要保證掘進工作的安全,又要使其結(jié)構(gòu)簡單,并能快速裝卸。一般綜掘工作面選擇前探粱支護,炮掘工作面選擇手搖式單體柱帶頂帽。至于其他的,可根據(jù)現(xiàn)場實際進行選擇。②加強錨桿支護施工效率。對礦壓大的,一般煤巷選擇錨、索、網(wǎng)、帶,聯(lián)合支護。提高施工效率、合理安排施工工序,對提高掘進速度尤為重要。使用單體錨桿鉆機的巷道,掘進和鉆錨時不能平行作業(yè)的,應(yīng)當(dāng)盡可能縮短鉆錨時間,可及時、快速的安裝臨時支護,采用小孔徑強力鉆頭和高強度鉆桿提高鉆進速度。通過理論分析、井下試驗,找到錨索與錨桿的最佳匹配條件,使用錨索替代頂板永久支護錨桿中的一根錨桿,以提高掘進速度。
結(jié)論
巖石巷道掘進工作是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,影響掘進速度的因素較多。尤其是排矸速度、機械化水平和爆破效果,必須牢牢抓好這三點,找出各種影響因素,盡量予以客服和改善。必須采用科學(xué)的施工組織和管理方法;完善管理制度,嚴(yán)格工作考核制度;不斷加大技術(shù)創(chuàng)新。多管齊下,才能解決影響快速掘進的系列問題。
參考文獻
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