摘 要:一直以來,巖巷快速掘進是關系到煤炭礦井建設效率的主要因素,巷道掘進速度較低、效率不高,導致礦井建設、生產效率居下不高。本文對巖巷快速掘進技術發(fā)展現狀進行了系統的分析和總結,本文對當前巖巷快速掘進技術工藝和應用方式進行了系統的研究,對影響其快速掘進技術發(fā)展的主要因素進行了總結,從而極大提升了巖巷掘進水平,并針對性的給出了改進和優(yōu)化意見。
關鍵詞:優(yōu)化設計;巖巷;快速掘進
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.047
當前,國內煤炭產業(yè)九成以上的產量是以礦井開采的形式獲取的,而巖巷掘進技術、裝備水平的高低,直接關系到礦井生產效率和生產的安全性。尤其是在煤礦和瓦斯礦井中,為更好的解決礦井和瓦斯安全問題,在礦井設計過程中,巖巷掘進工程量占比幾乎為工程總量的一半,由此可看出,巖巷掘進速度和礦井建設周期有著直接的關系[1]。所以,加強這一方面的研究工作,優(yōu)化巖巷掘進工藝,提升巖巷安全掘進速率,對礦井安全建設、開采有著極大意義和作用,對促進煤礦企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展也有一定的推動性作用。
1 影響巷道快速掘進的因素
(1)快速掘進裝備。快速掘進裝備是關系到巖巷快速掘進的關鍵性因素。隨著我國煤炭工藝技術的迅速發(fā)展,相關技術設備的不斷優(yōu)化,我國巖巷掘進設備功能較全,但性能無法保證,自動化水平相對較低。特別是我國自行生產的掘進設備,質量水平較低,刀具消耗量較大,無法滿足巖巷快速掘進方面的要求[2]。在巖巷掘進作業(yè)過程中,由于鑿巖車未能大量普及,在大多數情況下,仍然選擇單體風動鑿巖機,該類鑿巖機工作效率相對較低,掘進面風壓較小,對錨桿眼速率造成了直接性的影響。所以,選用合理的巖巷快速掘進裝備,直接關系到巖巷掘進工作效率。
(2)作業(yè)人員的綜合素質。作業(yè)人員自身素質水平是關系到巖巷掘進效率關鍵因素。由于掘進面相對狹小,且時間相對有限,工程質量的好壞與作業(yè)人員自身素質有著直接關系,以及其技能水平、設備操作水平以及能否按圖施工等。
(3)施工作業(yè)方式。作業(yè)方式的科學與否與巖巷掘進效率和安全施工有著直接關系,如單一工序還是綜合工種作業(yè),是機械掘進還是爆破掘進,是單循環(huán)作業(yè)形式還是多循環(huán)作業(yè)形式[3]。同時,還與工序作業(yè)安排、炮眼深度、鉆眼和支護作業(yè)的關系和安排等。因此,在實際作業(yè)過程中,應當根據巷道實際斷面條件,選擇最合理、最科學的掘進施工方式,才能保證巖巷掘進速率,在安全施工的同時提升掘進速度。
(4)施工組織管理。嚴密、科學的施工組織管理,也是關系到巖巷快速掘進工作的重要因素。要求在正式施工前,制定科學的工程施工工序,確定最佳的施工工藝,從而對掘進工程進行科學管理,進而確保所有的施工工序,都能根據有關規(guī)定,按時、保質、保量的完工;同時,還要出臺完善的掘進作業(yè)管理規(guī)章制度,優(yōu)化工程班組結構,提升施工團隊整體素質水平,并對該組織進行人性化管理;此外,還要合理劃分掘進工作任務,選用有用較高技能素質的人才,科學劃分人員工作崗位[4]。
2 巷道快速掘進工藝優(yōu)化及應用
(1)優(yōu)化巖巷炮掘施工工藝。綜合前文所述,掌子面空間較小是影響巖巷掘進速度的主要因素。因為掌子面空間狹小,造成無法平行作業(yè),只有前道工序完工,后一道工序才能正常進行,造成大量人力資源的浪費,無法起到人盡其用的目的。在巷道掘進工藝中,打炮眼、安裝支護是巖巷掘進施工的主要工序,占據了大多數的工藝時間。所以,應當對掘進工藝進行優(yōu)化和改進,合理安排這三道工序,同時還應當考慮到時間、空間因素的影響,充分協調各工序,形成循環(huán)作業(yè),從而起到提升掘金效率的目的[5]。
(2)優(yōu)化掘進工序規(guī)范正規(guī)循環(huán)作業(yè)。根據其工序性質,可將掘進工序劃分為主工序、輔助工序,如何科學安排各工序順序,是關系到巷道掘進速率的重要因素。通過對現有掘進工藝技術主要問題的分析,對主要影響因素進行了總結,并采取了相應的優(yōu)化、改進策略,從而形成了一套科學、有效的作業(yè)模式,極大提升了巷道掘進速率[6]。
通過開展多種形式的技術培訓,如展開技術比賽、組織技能操作演練,是提升員工技能素養(yǎng)、操作水平的主要途徑,從而不斷能提升員工總和素質,使員工能夠科學、有效掌握各工序操作方式和重點,進而規(guī)范、主動、保質保量的完成有關工作,最后達到預期目標和工作效率[7]。
(3)強化施工監(jiān)管。為更好的優(yōu)化巷道掘進技術,提升巖巷掘進速率,要求加強施工現場的監(jiān)督、管理工作。第一,安監(jiān)、業(yè)務部、調度等的工作人員,應堅持現場監(jiān)督的原則,保證能夠在第一時間發(fā)現問題并解決問題;第二,加強供水、供電、通風等保障系統的管理工作,減少這些因素對工程現場的影響,使現場能夠滿足工程施工條件;第三,優(yōu)化并改進設備分配方式以及工資分配方式,將員工的計時工資制,改成計件工資制;第四,實行定崗、定位的作業(yè)形式,在巖巷掘進工作過程中,各小組應當跟班打眼,并遵循定人、定眼、定鉆等的基本原則,保證各工序的順利進行。
3 結語
巖巷快速掘進是關系到煤炭礦井建設效率的主要因素。因為一直以來,巷道掘進速度較低、效率不高,導致礦井建設、生產效率居下不高。本文對當前巖巷快速掘進技術工藝和應用方式進行了系統的研究,對主要的影響因素和主要存在的問題進行了總結和分析,針對性的給出了解決意見,從而極大提升了巖巷掘進水平,其中機械掘進尺提高到200m/月、炮掘進尺提高到80m/月的水平,在保證巖巷掘進安全性的同時,也極大提升了巷道掘進效率,從而為我煤炭行業(yè)發(fā)展提供了技術支持。
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作者簡介:韓楓(1988-),男,山東棗莊人,本科,助理工程師,研究方向:煤礦掘進技術、巷道支護技術。