祁慶龍
阜陽市潁上縣劉莊煤礦綜掘二隊
【摘 要】煤礦巷道掘進施工具有復雜性,而且在施工過程中受到的影響因素也較多,所以需要進一步加強對煤礦巷道掘進施工技術進行研究,以便于更好的對施工技術進行創(chuàng)新和改進,確保煤礦開采水平的提升。本文對煤礦巷道掘進施工的影響因素及關鍵技術進行了探討。
【關鍵詞】煤礦巷道;掘進施工;影響因素;關鍵技術
一、煤礦巷道掘進技術的影響因素分析
(一)地質條件因素
煤礦巷道掘進過程中受地質條件影響較大。無論是煤巖的硬度、涌水量、瓦斯涌出量、層理發(fā)育和頂?shù)追€(wěn)定性等都會對巷道掘進產(chǎn)生較大的影響,只有在良好的地質條件下,煤礦巷道掘進技術才能更好的發(fā)揮出優(yōu)勢,否則會對掘進的速度帶來較大的影響。
(二)掘進設備因素
在煤礦巷道掘進施工過程中,掘進設備是必不可少的施工工具,特別是近年來各類掘進設備不斷在市場上涌現(xiàn),這對于巷道掘進的工作效率及質量提升起到了積極的作用。但盡管當前掘進設備種類較為繁多,但在設備的綜合性及自動化程度方面還不是很高,對巷道掘進技術產(chǎn)生了一定的制約作用。
(三)巷道掘進施工工藝
巷道掘進施工工藝受制于當前我國掘進設備的影響,相對來講還處于較為落后的狀態(tài),在巷道掘進施工過程中,部分設備還需要人工對其進行安裝,這就嚴重影響了施工效率。而且在巷道掘進施工過程中,其施工時間大部分都會用于巷道支護上,所以在掘進施工過程中,掘進作業(yè)與支護作業(yè)需要做好連續(xù)銜接工作,這樣才能有效的提高巷道掘進的速度。
(四)施工組織管理因素
在當前煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中,很大一部分煤礦企業(yè)在施工組織管理上缺乏完善性和科學性,在巷道掘進施工過程中盲目的追求進度,而對質量缺乏有效的控制,對作業(yè)缺乏具體的規(guī)劃,即使編制了組織管理計劃,在落實上也存在較多的問題,從而導致施工過程中留下較多的安全隱患,很難有效的將掘進技術的性能發(fā)揮出來。
二、煤礦巷道掘進施工的關鍵技術
(一)引進先進的礦區(qū)探測技術
要想提高煤礦巷道掘進施工的進度與效率,就要依靠先進的礦區(qū)探測技術。先進的礦區(qū)探測技術為煤礦企業(yè)帶來了不可估量的經(jīng)濟效益。從某種程度上來講,礦區(qū)探測技術的目的在于全方位監(jiān)測巷道,合理、科學地規(guī)劃巷道開采,保證開采的安全性。
(二)改進煤礦巷道掘進施工中用到的設備
先進的設備裝備會降低工作人員的勞動強度,促使工作人員的工作效率得以提高。與國外設備裝備相比較,中國的設備裝備水平較低,因此,煤礦企業(yè)要從國外引進新型的設備,提高掘進施工的效率。對于設備維護人員來說,其要認真觀察設備的運行狀況,如發(fā)現(xiàn)設備的運行狀況存在異常,就要檢查設備是否出現(xiàn)了問題,如果確實存在問題,此時設備維護人員要立刻停止該設備的運行,分析產(chǎn)生問題的原因,并將問題解決掉。在引進國外新設備的同時,國內(nèi)相關學者要研發(fā)新設備,推動掘進施工工作的順利進行。
(三)管理好施工現(xiàn)場的頂板
頂板狀態(tài)的好壞既會影響到施工安全,還會影響到施工進度。如煤礦企業(yè)不重視頂板管理這項工作,就極為容易發(fā)生頂板垮落等安全事故。鑒于此,煤礦企業(yè)要制定完整的作業(yè)規(guī)程,但在制定作業(yè)規(guī)程時,不僅要考慮到地質勘探的結果這一因素,還要考慮到巷道掘進施工因素。同時作業(yè)規(guī)程中要包括了管理頂板的內(nèi)容。在煤礦巷道掘進施工中,由于開采工作面的地質構造存在差別,因此在管理頂板時要運用多種策略。在實際工作中,要根據(jù)實際情況適當調(diào)整管理頂板的策略,確保頂板始終處于安全狀態(tài)下。
(四) 掘進工作面的防塵與通風
1.防塵。粉塵是煤礦巷道掘進施工過程中最為常見的。一般情況下,粉塵是由煤塊掉落與地面產(chǎn)生碰撞,并在摩擦壓力的作用下粉碎而產(chǎn)生的。其中掘進工作面所沉積的粉塵、通風過程中所吸收的粉塵都是粉塵的重要來源。大部分煤礦企業(yè)在除塵時會用到煤層注水、通風除塵等方式,在實際施工中除塵時會用到長短抽通風等方式,且除塵過程中會充分考慮到當前的實際施工情況。此外,在施工過程中,要對空氣粉塵濃度進行實時監(jiān)測,所有工作人員配帶粉塵防護設備,保證工作人員的人身安全。
2.通風。從某種程度上來講,煤礦生產(chǎn)的安全性會受巷道掘進工作面通風質量好與壞的影響?,F(xiàn)階段,煤礦企業(yè)往往會用通風機來給掘進工作面通風。但在選擇通風機時,負責人既要考慮到通風機的工作風量,還要考慮到工作風壓的各個要求。當前,壓入式通風機是最為常用的通風機。一般要將壓入式通風機安裝在距離風口10 m以上,距離地面30 mm的位置上。當通風機處于工作狀態(tài)下,煤礦企業(yè)要安排專人來監(jiān)督管理,且在通風機要下井作業(yè)前,要檢查好通風機,保證通風機正常運行。
(五)運輸系統(tǒng)
1.膠帶輸送機代替絞車運輸。目前在煤礦生產(chǎn)過程中,為了更好的提高運輸?shù)陌踩?,利用膠帶輸送機代替絞車來承擔運輸任務,這是由于膠帶運輸機具有較好的可靠性,而且易于維護,對人員需求量較少,使用過程中消耗較小,而且可以矸和料同時運輸,確保了運輸?shù)倪B續(xù)性,有效的避免了運輸事故的發(fā)生。
2.水平緩沖矸石倉。要快速轉儲矸石,優(yōu)先考慮使用膠帶運輸,在施工巷道的外段取長度20~30m,并在中間處搭建1~1.5 米的防護網(wǎng),將矸石與軌道、人行道分開,此段作為緩沖水平矸石倉,形成扒裝機+皮帶+水平緩沖矸石倉+扒裝機的扒、轉、存、裝的連續(xù)出矸系統(tǒng)。迎頭放炮后前部扒裝機集中將矸石扒上膠帶,轉存到水平緩沖矸石倉內(nèi),后部扒裝機進行裝車運矸,車皮隨到隨裝,解決了使用絞車提升運輸及出矸慢的難題,同時減少了崗位工、降低了工人的勞動強度。
(六)巷道圍巖控制
對于煤礦生產(chǎn)而言,巷道圍巖控制和支護密切相關,因此,若想有效開展巷道支護工作,則一定要掌握與圍巖控制相關的理論?,F(xiàn)階段,在巷道圍巖控制中主要存在下述觀點:新奧法則,該法則指出巷道圍巖自身擁有自然承載能力,要求圍巖與護體組建趨于平穩(wěn)的支撐圈;冒落拱理論,該理論指出圍巖自身擁有自然承載能力,可在巷道上方位置可形成自然平衡拱;圍巖卸壓法與弱化法,該法則主要借助支護結構的基本特點來改進支護架結構,釋放一定圍巖能量,同時,吸收特定的圍巖能力,從整體層面改善圍巖的穩(wěn)定性。將巷道劃分成多個關鍵承載區(qū)和次承載區(qū),其中壓縮區(qū)尾部主要表現(xiàn)在圍巖深部,為進一步保障維護巷道中尚不清晰的關鍵承載區(qū),在巷道周邊存在張拉區(qū),一般為次承載區(qū),應借助支護加固來增強承載力。
(七)錨桿支護技術
錨桿支護技術是將錨植錨入到圍巖內(nèi)部,這樣就可以將圍巖本身的力學狀態(tài)進行改變,確保了巷道周圍巖石帶的穩(wěn)定性,有利于實現(xiàn)對巷道的維護。而且錨桿支護技術具有較好的優(yōu)點,巷道不易于變形,易于維護,工人勞動強度降低,有利于掘進速度的提高,不僅使用范圍較廣,而且具有較好的適用性。但利用錨桿支持技術時,對于圍巖風化和裂隙巖石的剝落起不到防止的作用,所以在實際應用中需要與其他支護方式進行有效的配合。
三、結束語
總之,煤礦企業(yè)要認識到影響煤礦巷道掘進施工的因素,引進先進的技術來進行施工,保證掘進施工的進度與質量。
參考文獻:
[1] 秦杰. 煤礦掘進施工技術探究分析[J]. 能源與節(jié)能. 2016(11).
[2] 師培俊. 煤礦巷道掘進施工與支護技術研究[J]. 能源與節(jié)能. 2015(09).
[3] 陳先亮. 煤礦傾斜巷道掘進施工方法與措施[J]. 黑龍江科學. 2016(19).
[4] 曹旭. 論述煤礦巷道掘進施工及支護技術分析[J]. 科技資訊. 2016(24).