王蔣偉
華晉焦煤有限責任公司沙曲二礦 山西呂梁 033300
煤礦開采施工過程中,巖巷掘進施工發(fā)揮著極為關鍵的作用,巖巷掘進施工的效率將直接影響到工作面是否能夠順利的交接,對于開采工作的穩(wěn)定性有著極大影響。不過,在煤礦開采規(guī)模進一步增加的過程中,井田深度也隨之不斷加深,巷道所承受的地應力逐漸增大,導致巷道掘進作業(yè)過程中所遇到的困難越來越大,而由于巖巷掘進的效率較低,導致整個煤礦開采作業(yè)的效率也會受到較大影響。所以,采取何種方法以確保巖巷掘進速率能夠進一步提升,是現(xiàn)階段需要解決的重要問題。
地質架構是影響巖巷掘進速度的重要因素之一,其中煤礦結構、掘進層涌出水量、底板和頂板的板塊是否穩(wěn)定以及煤巖的堅硬程度等都會對掘進的速度產(chǎn)生明顯的影響。假如是在實際的采掘過程中,頂部板塊的環(huán)境較為穩(wěn)定,中頂部有著比較大的間距,這就會使得掘進的速度得到很大的提升,反之就會降低掘進的速度[1]。
掘進裝置的發(fā)展與更新雖然一直在持續(xù),但是其機械化水平以及整體性能還是相對比較低,特別是對于掘進裝置的核心器件掌握,與西方發(fā)達國家相比,我國還需要有很長的路要走。很多煤礦企業(yè)在輸送上看似科學技術水平也很高,但是在穿眼以及注漿的過程中還是有眾多企業(yè)依然存在人工操作,沒有實現(xiàn)全面機械化,使得巖巷的掘進速度會受到比較嚴重的影響。
掘進裝置的技術落后,也導致了施工所需的施工工藝技術發(fā)展受到了限制,很多新的支護工藝技術無法有效被應用。目前,很多煤礦企業(yè)在施工中采用復合支護或者新的大斷面棚型支護,即便這種大斷面有利于裝運、配置以及通風,但是在其施工難度也會相對較大,尤其是在煤層比較松軟區(qū)域缺少施工經(jīng)驗,使得巖巷的掘進效率會受到一定程度的影響[2]。
光爆錨噴支護技術是一種在國內(nèi)礦山和地下工程中應用較多的一種巖巷掘進技術,此技術在應用的過程中對于巷道周邊圍巖的破壞較小,從而有效地增強了掘進的安全性。此外,在應用光爆錨噴支護技術的過程中由于提高了機械化程度而極大地降低了人工作業(yè)的勞動強度。光面爆破將使用嚴謹?shù)谋茀?shù),在爆破作業(yè)時通過合理地設計光爆的參數(shù)和起爆的順序從而使得爆破完成后的巖石壁面整齊光滑。煤礦井下作業(yè)面臨著復雜的地質情況,尤其是巷道過斷層,巖層將使得掘進機的截齒磨損率大幅提高,并且掘進速度慢。在這一情況下多采用爆破的方式來提高掘進的速度。
在采用光爆錨噴支護技術時爆破參數(shù)的選取與設定需要遵循以下幾方面的原則:(1)起爆順序。爆破的主次順序應當結合井下施工的實際情況來進行確定,一般巷道掘進為掏槽眼,輔助眼,周邊眼依次起爆。(2)爆破參數(shù),光爆錨噴支護技術中各參數(shù)的選取與設定中,由于各參數(shù)之間將會產(chǎn)生相互影響,應根據(jù)各參數(shù)的特性來考慮所應對的使用區(qū)域。同時各參數(shù)的確定需要經(jīng)過詳細的計算避免僅靠經(jīng)驗來進行選取確定[3]。經(jīng)驗可以用于主要的輔助參考而不能用作主要的參數(shù)。以炮孔裝藥量參數(shù)設計為例,該參數(shù)的選取中需要合理的選取,避免參數(shù)過大或是過小,由于巖石硬度的不同在該參數(shù)的確定上需要根據(jù)巖石的硬度進行合理的設計選取。
為做好煤礦井下快速掘進作業(yè),需要合理地選擇巖巷掘進設備,做好煤礦井下實際情況的分析,并在此基礎上選取合適的側卸裝巖機、履帶式液壓鉆車。ZCD60R是一種在煤礦掘進中應用較為普遍的一種側卸裝巖機,這款裝巖機體積小,操作靈活,與耙?guī)r機配合提高了出渣效率[4]。CMJ17型液壓鉆車是煤礦井下巖巷掘進普遍使用的一種型號,其在作業(yè)的過程中主要采用雙臂鑿巖的作業(yè)方式,相較于一般的設備CMJ17型鉆機打眼效率高,人工在操作過程中距離迎頭遠,并且裝藥時可以在雙臂上搭設厚架板進行裝藥,此設備具有打眼效率高的特點,在巷道全高較高時可以一次成巷,提高了巖石巷道的掘進效率。在完成了煤礦巖巷掘進井下作業(yè)設備的選取后需要做好配套作業(yè)設備的選取,用以保證煤礦巖巷的快速掘進,提高生產(chǎn)效率。在煤礦井下巖巷快速掘進中需要積極做好后路出渣設備的應用,隨著采掘深度的不斷加深,后路運輸系統(tǒng)逐漸煩瑣,耙?guī)r機裝罐出渣有了一定的局限性,為了加快巖巷掘進速度,出渣成了制約性,可以在巷道中設立臨時渣倉,臨時渣倉作為中轉可以大大提高出渣效率。
巖巷噴漿技術可以使巷道圍巖避免風化,并且有一定的支護強度,為永久巷道在煤礦中的應用起到了關鍵作用,但是現(xiàn)階段噴漿的作業(yè)環(huán)境差,噴漿粉塵大,對職工的健康不利,要積極發(fā)展對濕式噴漿的應用,即將水泥提前變成水泥漿料,使用液體速凝劑等措施,并且做好職工的防護工作[5]。
綜上所述,現(xiàn)階段礦井生產(chǎn)中的主要手段還是以巖巷快速掘進技術為主,由于巖巷施工作業(yè)的過程中會受到較多因素的影響,導致生產(chǎn)的進程無法得到有效保障,所以必須做出針對性的措施進行改善。同時,在對巖巷快速掘進技術進行改進的過程中,還必須將安全管理的問題給予重視,以此來保證有序的煤礦生產(chǎn)安全,從而為我國的社會主義經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展提供重要支持。