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摘 要:近幾年,由于綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的迅速發(fā)展和礦井瓦斯抽采的需要,掘進(jìn)速度的滯后給安全生產(chǎn)帶來(lái)了一些壓力,也成為了一個(gè)制約煤炭生產(chǎn)的重要問(wèn)題。因此,如何安全快速地掘進(jìn),對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)有著重要的意義。
關(guān)鍵詞:煤礦;施工;掘進(jìn)技術(shù)
一、實(shí)施快速掘進(jìn)技術(shù)的必要性
我國(guó)巖巷技術(shù)的整體發(fā)展速度以及機(jī)械化進(jìn)程的變化并不是特別明顯,在很多時(shí)候,巖巷的施工都處在安全生產(chǎn)條件比較差的環(huán)境之下,巖巷的掘進(jìn)技術(shù)也很落后,已經(jīng)嚴(yán)重地影響到煤礦的生產(chǎn)水平及經(jīng)濟(jì)效益。巖巷掘進(jìn)作為煤礦整體發(fā)展建設(shè)的一部分,在煤礦的安全生產(chǎn)上起著非常重要的作用。所以,做好對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的防范,并依據(jù)實(shí)際的需要,將快速掘進(jìn)技術(shù)在煤礦開(kāi)采中進(jìn)行廣泛的應(yīng)用,是十分必要的。
二、影響煤礦巷道掘進(jìn)速度的因素
1.掘進(jìn)設(shè)備過(guò)于落后。全球的煤礦采掘技術(shù)都在迅速地發(fā)展,技術(shù)裝備也日新月異。我國(guó)煤礦采掘的相關(guān)設(shè)備的技術(shù)性能得到了大幅度得提高,但與某些發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)整體的技術(shù)水平依然是落后的,智能化、自動(dòng)化和集成化的程度還不夠高,特別是掘進(jìn)設(shè)備的核心元件。國(guó)內(nèi)的煤礦企業(yè)還不能夠熟練地掌握,導(dǎo)致在復(fù)雜的地質(zhì)條件下采掘的工作仍然受到限制。
2.施工工藝落后。因?yàn)榫蜻M(jìn)設(shè)備在某些方面具有局限性,致使施工的工藝比較落后。據(jù)統(tǒng)計(jì),在巷道掘進(jìn)的作業(yè)中,支護(hù)的時(shí)間在總作業(yè)時(shí)間中占百分之七十,雖然已經(jīng)在煤層和半煤巖的巷道中使用了錨梁網(wǎng)、錨噴、錨桿等支護(hù)的手段,簡(jiǎn)化了支護(hù)作業(yè)。但是,在掘進(jìn)巷道的作業(yè)中,掘進(jìn)和支護(hù)是分離的,這是進(jìn)一步提高掘進(jìn)速度的最大障礙。掘進(jìn)的支護(hù)及出碴工序所占的時(shí)間更長(zhǎng),因?yàn)榇蟛糠值牡V井都有老化的現(xiàn)象,風(fēng)鉆的風(fēng)壓不夠,打眼的速度很慢,對(duì)進(jìn)行下一個(gè)工序造成了嚴(yán)重影響,常常會(huì)使一個(gè)班無(wú)法在規(guī)定時(shí)間之內(nèi)完成任務(wù)。而且,礦井的老化致使一些設(shè)備維修期偏短,頻繁的發(fā)生故障也是一個(gè)影響施工工藝的重要原因。
3.地質(zhì)條件。掘進(jìn)時(shí)的地質(zhì)條件是指工作面的煤巖硬度、頂?shù)装宓姆€(wěn)定情況、層理發(fā)育情況、掘進(jìn)面涌水量和瓦斯涌出量等。良好的地質(zhì)條件能夠?yàn)榭焖倬蜻M(jìn)提供好的平臺(tái),反之,復(fù)雜的地質(zhì)條件會(huì)影響快速掘進(jìn)的實(shí)現(xiàn)。
4.組織管理不完善及施工者素質(zhì)不高。我國(guó)目前正處在經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)期,原煤的市場(chǎng)出現(xiàn)了供過(guò)于求的現(xiàn)象。許多煤礦的管理者只關(guān)注眼前的利益,在進(jìn)行施工的組織管理時(shí)不重視科學(xué)性,沒(méi)有相應(yīng)的準(zhǔn)備措施,就開(kāi)始過(guò)度地開(kāi)采煤層。而且,在許多煤礦企業(yè)中,工作人員的綜合素質(zhì)偏低,工作的經(jīng)驗(yàn)不足,并沒(méi)有完全掌握煤礦巷道掘進(jìn)的新技術(shù)和新工藝,或是對(duì)掘進(jìn)設(shè)備的性能并不熟悉,這都會(huì)導(dǎo)致掘進(jìn)設(shè)備的使用率偏低,巷道的掘進(jìn)速度不高。
三、實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的措施
1.先進(jìn)的地質(zhì)探測(cè)技術(shù)。煤礦的采掘環(huán)境較為復(fù)雜,巷道中地質(zhì)條件對(duì)快速掘進(jìn)有很大的影響,而先進(jìn)的地質(zhì)探測(cè)的技術(shù)能夠提高煤礦的采掘效率,對(duì)煤礦企業(yè)意義重大。使用先進(jìn)的地質(zhì)探測(cè)技術(shù),能夠得到完整、精確的地質(zhì)的測(cè)量信息,便于煤礦企業(yè)依據(jù)測(cè)量信息制定合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)目標(biāo),也能對(duì)煤礦的巷道掘進(jìn)過(guò)程中無(wú)法預(yù)料的地質(zhì)問(wèn)題,進(jìn)行及時(shí)的處理。先進(jìn)的地質(zhì)探測(cè)技術(shù)能夠保證煤礦巷道的快速掘進(jìn)。地質(zhì)探測(cè)的方法有很多,比如巷探、物探和鉆探等,通過(guò)運(yùn)用這些技術(shù)方法,可以了解到煤層的地質(zhì)構(gòu)造、巖層、水文地質(zhì)等信息,避免或減少誤透老空老巷積水、誤透構(gòu)造水、誤揭煤等情況的出現(xiàn)。還能夠有效的預(yù)防突水事故和瓦斯事故,確保施工人員的安全,使煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。煤礦企業(yè)在對(duì)巷道進(jìn)行采掘之前,應(yīng)先探測(cè)礦區(qū)的地質(zhì),為了避免安全事故的發(fā)生,應(yīng)提前制定出相應(yīng)的預(yù)防和處理措施。施工人員應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙來(lái)施工,如果發(fā)現(xiàn)施工和設(shè)計(jì)圖紙不符,要及時(shí)將情況上報(bào)給相關(guān)的部門(mén)。
2.改進(jìn)掘進(jìn)的設(shè)備。掘進(jìn)的設(shè)備是巷道采掘的核心設(shè)備,是在煤礦巷道中開(kāi)展采掘工作重要的工具,同時(shí)也是影響掘進(jìn)速度的一個(gè)重要因素。設(shè)備的優(yōu)劣會(huì)對(duì)施工的安全度、采掘的效率以及速度造成直接的影響。煤礦企業(yè)在配置相應(yīng)的設(shè)備時(shí),應(yīng)當(dāng)和采掘的工程相結(jié)合,進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)要針對(duì)掘進(jìn)機(jī)的不足進(jìn)行改造和創(chuàng)新,不斷發(fā)展掘進(jìn)的技術(shù),提高自身的掘進(jìn)能力。
3.采用深孔爆破技術(shù)。在煤礦的巷道掘進(jìn)過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)使用全斷面一次性的掘進(jìn)施工手段,利用終深孔爆破的施工技術(shù),以實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)。施工方要增加一次爆破中所得的巖石量,優(yōu)化和控制裝巖及打眼等施工環(huán)節(jié)的時(shí)間,在提高施工速度和爆破效率的同時(shí),確保掘進(jìn)的質(zhì)量。在直眼掏槽的時(shí)候,現(xiàn)場(chǎng)的施工人員要先裝填一到兩支藥卷,爆破之后,對(duì)掏槽時(shí)遺留的殘巖進(jìn)行拋出處理。雙階契型的掏槽方式能夠通過(guò)增加掏槽的有效深度,提升炮眼的利用率,既實(shí)現(xiàn)了快速掘進(jìn),有保證了爆破施工足夠充分。炮眼的深度對(duì)巷道的施工和技術(shù)效果,都起著主導(dǎo)的作用,是使用快速掘進(jìn)時(shí)的技術(shù)參數(shù)。在打眼的時(shí)候,在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工的人員應(yīng)當(dāng)盡量使用大斷面施工方法,正對(duì)著打眼設(shè)置三四臺(tái)風(fēng)鉆裝置,依據(jù)爆破效果、鉆眼機(jī)具、圍巖性質(zhì)等情況,確定打炮眼的深度和角度,提高爆破的效率,合理地控制巷道的掘進(jìn)。
4.優(yōu)化出矸系統(tǒng)。在掘進(jìn)工藝的掘、支、運(yùn)三大重要工序中,運(yùn)輸是最費(fèi)時(shí)也最繁重的工序,在掘進(jìn)循環(huán)的時(shí)間中占有一定的比重。為了加快掘進(jìn)的速度、提高施工的效率、降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,就需要優(yōu)化出矸的流程。在快速掘進(jìn)的技術(shù)中,可以在作業(yè)線中增加膠帶轉(zhuǎn)載機(jī),來(lái)進(jìn)行機(jī)械化的運(yùn)輸。迎頭耙矸機(jī)的裝置運(yùn)行時(shí),將矸石耙裝進(jìn)皮帶機(jī)里,在皮帶機(jī)工作的過(guò)程中,矸石能夠有效率地輸入梭車(chē)中,然后由梭車(chē)再將矸石運(yùn)至礦車(chē)中,最后用電機(jī)車(chē)來(lái)完成矸石的運(yùn)輸。此種出矸系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便且反應(yīng)靈活,能夠有效且快速地作業(yè),并且能夠保證出矸的質(zhì)量。在巷道快速掘進(jìn)的施工過(guò)程中,會(huì)因積壓的迎頭矸石過(guò)多而拖慢施工的進(jìn)度,梭車(chē)裝置對(duì)這一問(wèn)題也起到了緩解作用。
5.加強(qiáng)施工組織管理。煤礦企業(yè)的生存和發(fā)展是以安全為基礎(chǔ)和前提的,施工的安全是煤礦生產(chǎn)的大事。煤礦企業(yè)必須落實(shí)各級(jí)的安監(jiān)主管部門(mén)的安全生產(chǎn)法律法規(guī)、規(guī)程,施工、采礦和掘進(jìn)都要在安全的前提下進(jìn)行。同時(shí),煤礦企業(yè)還應(yīng)依據(jù)煤礦巖巷的施工技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)狀,盡力地實(shí)施多工序平行交叉的作業(yè)。企業(yè)還應(yīng)對(duì)每個(gè)施工環(huán)節(jié)的工序的潛在能力進(jìn)行仔細(xì)地分析,并進(jìn)行科學(xué)合理的勞動(dòng)組織管理,加強(qiáng)讓各個(gè)工種間的銜接性、協(xié)作性和作業(yè)循環(huán)性,重視對(duì)過(guò)程的控制,而且不斷地完善質(zhì)量保證的體系。
四、結(jié)語(yǔ)
巷道快速掘進(jìn)是一個(gè)系統(tǒng)的施工工程,它包括施工人員、施工工藝、技術(shù)裝備、施工安全以及施工組織管理等多種因素,缺少任何一個(gè)環(huán)節(jié),都會(huì)對(duì)掘進(jìn)施工的進(jìn)度造成不小的影響。因此,煤礦企業(yè)需采取多種措施來(lái)提高掘進(jìn)的效率,實(shí)現(xiàn)安全快速的掘進(jìn),以解決我國(guó)目前由于經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),而產(chǎn)生的對(duì)煤炭的大量需求。
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