王友林
【摘 要】巖巷掘進是現代礦井發(fā)展掘進速度、生產速度、優(yōu)化開采煤炭質量、降低生產成本、保證工人生命財產安全的重要途徑之一。巖巷掘進設備與各個系統(tǒng)的配合還有各個系統(tǒng)之間的配合,對于巷道掘進能否高速高效進行影響顯著。因此,若整個煤礦想要取得更加有效的經濟提升,掘進工藝的改進是不可忽視的,不僅要研究提升掘進機械化水平和開發(fā)先進的爆破技術,各個系統(tǒng)之間還要采用科學的施工組織和管理方法,制度完善、考核嚴格,培訓加強,建設專業(yè)化的巖巷掘進隊伍,注重技術和施工中的創(chuàng)新。
【關鍵詞】煤礦;巖巷;掘進施工;方法探討
引言: 巖巷掘進在煤礦的建設和生產中占有十分重要的位置,特別是在新礦井建設中,巖巷掘進工程量約占總工程量的40%左右。在生產礦井中占總工程量的25%左右。隨著經濟的發(fā)展,煤炭的需求量越來越多,礦井的產量也隨之增加,因此礦井掘進開拓的進度也隨著提高,造成采掘銜接緊張的矛盾激化。因此說當前掘進技術也不能滿足煤礦可持續(xù)發(fā)展的需要,這就需要我們煤礦工程技術人員研究影響巖巷快速掘進技術發(fā)展的因素,并提出相應的解決措施,提升巖巷掘進技術的發(fā)展,更好地為安全高效礦井生產服務。
1.煤礦巖巷掘進施工方法的分析
施工的現場根據礦車調度的實際,規(guī)劃30-40m3/h的工作效率,因為現場巖巷掘進工藝的狀態(tài)較好,所以同時安排多臺鑿巖機工作,落實鑿巖機在礦井斷面處的靈活性,保障鑿巖機能夠平行作業(yè)的狀態(tài)。此類巖巷掘進工藝比較常用于中小型煤礦中,雖然工藝效率高,但是很容易引起風險,因此,氣腿式鑿巖機作業(yè)線路中,需要深化安全作業(yè)的理念,積極采取配套建設,保障巖巷掘進的安全性。第二是液壓鉆車的流程線路,液壓鉆車的機身小,適應煤礦作業(yè)的復雜環(huán)境中,還能有目的的改善礦井建設的環(huán)境,掘進后主動清理礦井作業(yè)現象,不需要安排人力清掃,在巖巷掘進的工作面中,實現了100%的機械化,掘進期間需要配合側卸裝巖機,在煤礦巖巷掘進中實現短距離的運輸,降低礦井掘進的事故發(fā)生率。第三懸臂掘進機的應用,此類作業(yè)線的機械性強,對巖巷掘進的控制能力高,對周圍巖體的破壞性小曰。懸臂掘進機在巖巷掘進施工中表現出了自動化的特點,不會產生較大的振動影響。
2.影響巷道快速掘進的因素
地質條件是影響巷道掘進速度重要因素。在煤礦生產中影響巷道掘進的地質條件主要指煤層頂底板巖性,地質構造,圍巖節(jié)理和裂隙發(fā)育情況,頂底板的穩(wěn)定狀況,瓦斯含量和涌水量等。好的地質條件可以提供較好的基礎條件,來實現快速掘進;而復雜的地質條件將制約著快速掘進。比如在煤巖硬度大及頂底板穩(wěn)定條件下,一方面可使礦井巷道開拓難度加大,另一方面頂底板穩(wěn)定時,空頂距可適當加大,且支護方式相對簡單,掘進后臨時支護長度可適當加大,再進行永久支護,掘進和支護可以平行作業(yè),為炮掘打眼預留時間或者提高了掘進機開機效率,從而提高了掘進水平。如煤巖層地質條件差,如有褶曲、斷層、節(jié)理發(fā)育等構造時,煤巖層厚度會發(fā)生變化,頂板破碎、淋水增加,瓦斯?jié)舛葧黾樱菀桩a生冒頂、片幫、透水等事故,且支護方式較復雜,支護時間長,增加支護、排水、排瓦斯等成本,嚴重影響掘進進度,增加許多不安全因素。
3.煤礦巖巷中的快速掘進方法
3.1光面爆破的方法
在巖巷快速掘進技術當中,光面爆破技術的發(fā)展歷史悠久,是非常重要的掘進技術。在日益普遍使用光面爆破技術的同時,也在持續(xù)地改進與完善光面爆破技術。當今,光面爆破技術在煤礦巖巷掘進中的使用方式是有效地統(tǒng)一了錨噴支護和光面爆破,有諸多的優(yōu)勢,如安全性高、使用的人力資源少、消耗費用少、掘進速度快等,這推動該技術有著優(yōu)良的使用效果,特別是在目前日益機械化的煤礦采掘影響下,更加可以使整個采掘工作面的工作效率提高。將光面爆破技術應用于煤礦巖巷快速掘進的過程中的優(yōu)點是:可以減少巖位移、提高光爆錨噴施工質量、增加安全性,減少了應用的材料和施工費用,有效地統(tǒng)一了新技術與機械化,從而使施工的效率大大提高。為此,在改進和完善煤礦巖巷快速掘進技術時,有效和科學地使用光面爆破技術十分關鍵。
3.2多工序平行交叉作業(yè)和正規(guī)循環(huán)作業(yè)的方法
為實現煤礦的正規(guī)循環(huán)作業(yè),應當對正規(guī)循環(huán)圖表進行認真地編制。結合施工管理、施工技術、施工裝置等,留有余地地計算與測定一系列工序的潛在能力、作業(yè)時間,對循環(huán)的形式進行合理地確定。在巖巷掘進的過程中,裝巖及鑿巖屬于兩種平行工序的作業(yè),其它的一系列工序也需要盡可能地使用這種平行作業(yè)。
4.高效巖巷掘進技術優(yōu)化
4.1加強地質預測預報工作
如果井田地質及水文地質條件復雜,存在斷層及構造帶,井田內及周邊存在老窯采空區(qū)會嚴重影響到巷道的掘進速度,并且還有可能造成生產安全事故。因此,必須提前做好地質預報工作,做到年報、月報,旬報。掘進前做好物探、鉆探、巷探等探測工作,查明巷道周邊地質及水文地質狀況,留好安全煤巖柱,為快速掘進提供安全保障。
4.2支護系統(tǒng)優(yōu)化
針對該礦實際,特提出多重復合錨噴支護技術。巖石巷道施工放炮后,要及時噴射土層,快速封閉圍巖,以防止圍巖的風化與潮解。初噴后即全斷面打眼安裝錨桿,作為臨時的一次支護,然后進行復噴支護達到設計噴厚的50%,以適應初期的劇烈變形期。采用抗沖擊的高端錨桿或者是錨桿索;施工工序經過一定時間,再進行二次錨噴支護,打眼安裝錨桿壓網、噴漿到設計噴厚,形成永久支護。永久結構的金屬網和特種錨桿既能夠很好地加固和保護圍巖,而且將噴層、金屬網、圍巖錨合在一起,改變了噴射混凝土抗拉強度低的弊端,形成韌性較大的表面保護層。全斷面的多重復合支護技術能及時封閉和支撐圍巖,能夠使得上述的永久結構在穩(wěn)定性和持久性上得到有力保障。
4.3優(yōu)化施工組織管理
科學組織施工是保證掘進速度及安全生產的必要條件。成立保障進度、質量、安全職責領導小組,明確礦級領導、各職能部門負責人、隊長及班組長各自的職責分工。生產副礦長分管工程進度和質量,總工程師負責技術管理工作,掘進隊長對生產礦長負責,區(qū)隊工資與進尺及工程質量掛鉤,生產礦長對隊長進行嚴格考核,隊長對班組長進行嚴格考核實行進尺與質量計分制,實行分級管理責任到人,逐級考核制。由總工程師負責組織編制施工組織設計及作業(yè)規(guī)程,制定月度生產作業(yè)計劃及作業(yè)循環(huán)圖表,貫徹好作業(yè)規(guī)程及安全技術措施,使各工種都明白自己崗位職責。由機電副礦長牽頭做好供電、通訊、供水、排水、通風、壓風等施工準備工作。區(qū)隊長按照制定的正規(guī)循環(huán)作業(yè)方式組織施工,合理安排勞動組織,做好現場安全保障措施,將安全操作規(guī)程貫徹落實到每個工種,礦級領導及區(qū)隊長嚴格執(zhí)行下井帶班制度、每班三匯報。安排專業(yè)探放水、瓦斯抽放隊組,提前做好探放水及瓦斯抽放的準備工作,確保掘進隊安全順利施工。