劉顏 朱騰飛
山東新巨龍能源有限責(zé)任公司 山東菏澤 274000
目前,我國的煤礦開采主要以井下開采為主,在這個(gè)過程中煤礦巷道掘進(jìn)工藝是必不可少的。由于掘進(jìn)過程中需要涉及到多種類型的機(jī)械設(shè)備與工藝技術(shù),更是要多個(gè)工種聯(lián)合配合才能夠?qū)崿F(xiàn),所以對(duì)于煤礦巷道掘進(jìn)工藝的要求較高。隨著近些年來開采的深度不斷增加,地質(zhì)條件的變化成為煤礦巷道掘進(jìn)工藝實(shí)施技術(shù)革新的重要因素。為了進(jìn)一步探討煤礦巷道掘進(jìn)工藝革新的策略,現(xiàn)就相關(guān)類型劃分模式分析如下。
煤炭回采巷道的施工一般包括巷道掘進(jìn)、巷道支護(hù)等,以便于回采煤安全順利運(yùn)輸。巷道掘進(jìn)在我國當(dāng)前的煤炭開采中采用最廣泛的是懸臂式掘進(jìn)機(jī)配套單體錨體鉆機(jī)工藝,通過掘進(jìn)機(jī)將巷道煤炭切割,形成一定需求的巷道后,為了保證巷道圍巖的穩(wěn)定,需要進(jìn)行巷道支護(hù),巷道支護(hù)相比較巷道掘進(jìn),耗時(shí)長、工作量大。在實(shí)際巷道掘進(jìn)工藝實(shí)施中,掘進(jìn)與支護(hù)方式是影響掘進(jìn)進(jìn)度的最重要因素。煤礦單巷道掘進(jìn)時(shí),掘進(jìn)面一般都呈現(xiàn)矩形特征,如果掘進(jìn)巷道一次成型,雖然能夠在一定程度上提升掘進(jìn)效率,但支護(hù)難度和支護(hù)作業(yè)效率會(huì)受到嚴(yán)重影響,通過工藝測算,二段掘進(jìn)施工工藝整體上優(yōu)于一次成型工藝。首先懸臂式掘進(jìn)機(jī)從巷道一側(cè)進(jìn)行切割掘進(jìn),一般前進(jìn)約兩個(gè)錨桿距離后,將掘進(jìn)機(jī)后退,并測移動(dòng)到巷道另一側(cè),進(jìn)行二段掘進(jìn),同時(shí)煤礦工人進(jìn)入到空頂區(qū)先進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),再進(jìn)行掛錨網(wǎng)、打眼鉆孔錨桿錨索永久支護(hù)作業(yè),二段掘進(jìn)工藝能夠統(tǒng)籌掘進(jìn)與支護(hù)工序,提升掘進(jìn)支護(hù)效率。懸臂式掘進(jìn)機(jī)配套單體錨體鉆機(jī)工藝是我國大部分煤礦井下巷道掘進(jìn)支護(hù)方式,具有便捷性和快速性的特點(diǎn),工藝實(shí)施簡單有效,但值得注意的是,二段掘進(jìn)工藝的實(shí)施對(duì)巷道圍巖有一定的要求,巷道圍巖或煤塊需要有一定的硬度,同時(shí)做好巷道支護(hù)也是該工藝實(shí)施的重要保障[1]。
煤礦巷道掘進(jìn)工藝在實(shí)施過程中往往需要面對(duì)十分復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境,包括構(gòu)造帶、地質(zhì)斷層都是十分常見的情況,這個(gè)過程中需要做好作業(yè)流程的組織安排工作。作為現(xiàn)場施工的監(jiān)管人員,既要熟悉施工的環(huán)境與流程,同時(shí)也需要做好現(xiàn)場的管理,通過科學(xué)管理與組織活動(dòng)來確保施工風(fēng)險(xiǎn)被控制在合理范疇內(nèi)。在作業(yè)組織過程中,一方面需要關(guān)注作業(yè)的速度與效果,另外一方面也要明確施工人員的參與形式,合理安排生產(chǎn)工序。特別針對(duì)一些平行化的作業(yè)項(xiàng)目,做好循環(huán)持續(xù)時(shí)間內(nèi)的供需安排,提升交叉作業(yè)的穩(wěn)定性可以進(jìn)一步改善工序效果,確保掘進(jìn)的整體效率[2]。
巷道掘進(jìn)完成后,必須要采用相應(yīng)的支護(hù)方式保證巷道的穩(wěn)定性,使巷道滿足正常使用要求。與此同時(shí),《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定,工人必須在具有支護(hù)條件下的巷道內(nèi)工作。巷道支護(hù)的速度在一定程度上會(huì)影響掘進(jìn)的速度,因此,需要選擇合適的支護(hù)方式來進(jìn)行巷道支護(hù)。這就要求選擇的支護(hù)方式應(yīng)該滿足便于施工和安全性的要求。通常所說的掘進(jìn)巷道支護(hù)多為臨時(shí)支護(hù),即只能在短時(shí)間里保證巷道的穩(wěn)定性。對(duì)于掘進(jìn)巷道的支護(hù),可以選擇的支護(hù)形式有棚式支護(hù)和錨桿支護(hù)。與棚式支護(hù)相比,錨桿支護(hù)具有操作簡單、便于施工、支護(hù)強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn),還可以配合后續(xù)永久支護(hù)使用。錨桿支護(hù)在施工時(shí)配上錨桿機(jī),實(shí)現(xiàn)了掘錨一體化,施工速度非???,能滿足快速掘進(jìn)的要求。雖然棚式支護(hù)的支護(hù)速度比較慢,但是,支護(hù)的整體性非常好,可以滿足在頂板巖層比較破碎松軟情況下的支護(hù)。
在煤礦掘進(jìn)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用中,應(yīng)該根據(jù)工程需求安裝系統(tǒng)監(jiān)測工具。該技術(shù)在礦產(chǎn)作業(yè)中較為智能,無需人工操作,可以實(shí)現(xiàn)24 小時(shí)全方位立體式監(jiān)測。一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,可以立即發(fā)出警報(bào),并進(jìn)行中斷處理。傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析功能,通過對(duì)操作設(shè)備的內(nèi)部壓力、溫度、電荷、負(fù)載等多種要素收集,實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)督作業(yè)。智能自動(dòng)化的管理模式,使得設(shè)備運(yùn)行更加規(guī)范、效率也有了進(jìn)一步提升[3]。
掘進(jìn)工期一般很緊張,這就要求掘進(jìn)設(shè)備要少發(fā)生故障或不發(fā)生故障。在設(shè)備發(fā)生故障后,通常需要較長的時(shí)間來排除設(shè)備故障并進(jìn)行維修。因此,需要定期對(duì)掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù),早點(diǎn)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患并消除。在進(jìn)行設(shè)備檢修和維護(hù)時(shí),注意設(shè)備的磨損情況和關(guān)鍵零件的損壞情況。對(duì)于設(shè)備磨損比較嚴(yán)重的區(qū)域,要采取一定的防護(hù)措施來減緩設(shè)備的磨損情況,而綜掘機(jī)的截齒是最容易被磨損的部位,要選擇合適的截齒材料和型號(hào)來減緩磨損,從而降低掘進(jìn)成本。此外,還需要檢查設(shè)備一些固定螺絲的松緊情況,以免造成某些部位的脫落,從而引發(fā)安全事故[4]。
綜上所述,煤礦巷道掘進(jìn)工藝在現(xiàn)代煤礦進(jìn)步與發(fā)展過程中是必不可少的組成要素,通過煤礦巷道掘進(jìn)工藝革新,能夠進(jìn)一步改善生產(chǎn)環(huán)境,提升安全生產(chǎn)水平,同時(shí)也有助于更為合理的安排掘進(jìn)施工的順序,采取更為高效的技術(shù)來滿足掘進(jìn)速度控制要求。在本次研究中,主要探討了技術(shù)革新、組織作業(yè)革新與管理革新的內(nèi)容,也希望可以為行業(yè)的穩(wěn)定高速發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。