邱相淋

四川省古敘煤田開(kāi)發(fā)股份有限公司 四川 瀘州 646000

1 引言

近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)飛速發(fā)展，增加工業(yè)發(fā)展中對(duì)煤炭資源的需求量，推動(dòng)了我國(guó)煤礦行業(yè)的快速發(fā)展，使得礦井建成數(shù)量急劇增加、覆蓋范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大。在礦井建設(shè)和生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，難免會(huì)遇到復(fù)雜地質(zhì)條件，加之目前我國(guó)的煤礦巖巷掘進(jìn)速度和整體技術(shù)水平偏低，導(dǎo)致作業(yè)環(huán)境差且勞動(dòng)強(qiáng)度大，增加了掘進(jìn)工作面的安全隱患等，阻礙我國(guó)巖巷掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，不利于礦井建設(shè)與安全生產(chǎn)。為此就需要基于此條件下的掘進(jìn)作業(yè)難點(diǎn)，加強(qiáng)掘進(jìn)技術(shù)管理工作。

2 巖巷掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀

鉆爆法是目前我國(guó)礦業(yè)生產(chǎn)中比較常用的巖巷掘進(jìn)技術(shù)，也就是按照鉆眼、裝藥和放炮的工序結(jié)合先進(jìn)的懸臂式掘進(jìn)機(jī)開(kāi)展掘進(jìn)作業(yè)，但是此種方法也通常在部分礦井中開(kāi)展工業(yè)性試驗(yàn)時(shí)應(yīng)用。目前我國(guó)實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化掘進(jìn)作業(yè)的方式主要有以下三種作業(yè)線:首先是月進(jìn)尺在70m左右的氣腿式鑿巖機(jī)與配套的耙斗裝巖機(jī)。其次是從國(guó)外引進(jìn)的液壓鉆車(chē)與側(cè)卸裝巖機(jī)配套的作業(yè)線。最后是在我國(guó)煤礦工業(yè)性試驗(yàn)成功且目前大規(guī)模推廣應(yīng)用的懸臂式掘進(jìn)機(jī)與梭式礦車(chē)或帶式輸送機(jī)配套使用的作業(yè)線。

3 復(fù)雜地質(zhì)條件下掘進(jìn)的難點(diǎn)分析

總結(jié)目前復(fù)雜地質(zhì)條件下的礦井掘進(jìn)作業(yè)難點(diǎn)，首先是此地質(zhì)條件下地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化引發(fā)的開(kāi)采難點(diǎn)。這主要隨著目前煤礦開(kāi)采深度的不斷增加，改變了原有的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出頂層板的巖石特性發(fā)生較為顯著的改變，尤其是拱狀的圍巖會(huì)受到更大的外力作用，導(dǎo)致開(kāi)采難度增加。其次是針對(duì)巷道挖掘作業(yè)來(lái)說(shuō)，在此地質(zhì)條件下存在底部和上面土質(zhì)、煤層都較為松軟的特點(diǎn)，難以保證巷道保持固定的形狀，導(dǎo)致在后期出現(xiàn)變形問(wèn)題。比如會(huì)出現(xiàn)巷道頂部和底部板塊的收縮問(wèn)題，增加了出現(xiàn)安全事故的概率。最后是針對(duì)回采工作面來(lái)說(shuō)，主要表現(xiàn)出支護(hù)難度大、巷道圍巖變形嚴(yán)重昂以及具有較高的支架破損率等問(wèn)題。這主要由于在復(fù)雜地質(zhì)條件下存在較大的煤巷頂板巖層膠結(jié)程度，在遇水時(shí)容易軟化并容易風(fēng)化，區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力會(huì)影響回采巷道而造成頂?shù)装鍘r層破碎的問(wèn)題。還由于較低的巷道圍巖強(qiáng)度會(huì)導(dǎo)致炭質(zhì)泥巖、泥巖等頂板在掘進(jìn)作業(yè)中出現(xiàn)垮落問(wèn)題，且由于其強(qiáng)度較低而導(dǎo)致掘進(jìn)之后造成圍巖變形問(wèn)題。由于回采巷道處于構(gòu)造應(yīng)力影響帶，受到構(gòu)造應(yīng)力的影響且由于圍巖結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低，增加了圍巖破碎程度以及支護(hù)作業(yè)難度?；夭晒ぷ髅嬷写嬖谳^為顯著的應(yīng)力集中程度，加之部分巖體為工程軟巖狀態(tài)，導(dǎo)致其具有非線性大變形以及流變性等特點(diǎn)，會(huì)對(duì)巷道支護(hù)效果產(chǎn)生影響，造成雨水容易膨脹等問(wèn)題。

4 復(fù)雜地質(zhì)礦井掘進(jìn)技術(shù)管理措施

4.1 掘進(jìn)機(jī)開(kāi)門(mén)施工技術(shù) 針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下開(kāi)展掘進(jìn)作業(yè)時(shí)遇到的技術(shù)性問(wèn)題，需要對(duì)原有的掘進(jìn)機(jī)設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)掘進(jìn)機(jī)開(kāi)門(mén)施工技術(shù)進(jìn)行全面研究，使得掘進(jìn)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)的阻力降低，并且減少掘進(jìn)作業(yè)中的爆破工作比例。比如目前應(yīng)用掘進(jìn)機(jī)開(kāi)展掘進(jìn)作業(yè)時(shí)其運(yùn)輸量為40t左右，保證二者之間有100m左右的高差，還要盡量減少穿鑿放大原理的應(yīng)用，對(duì)爆破空間進(jìn)行合理選擇，在此基礎(chǔ)上確保后續(xù)工作的順利開(kāi)展。

4.2 加強(qiáng)安全防護(hù)管理工作 面對(duì)掘進(jìn)作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)性，以及安全事故具有較大危害和損失的特點(diǎn)，面對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件，更應(yīng)該做好安全防護(hù)工作。比如嚴(yán)格規(guī)定進(jìn)入巷道參與掘進(jìn)作業(yè)的人員要攜帶隔離式自救裝置等安全防護(hù)裝置。還要嚴(yán)格選拔井下作業(yè)人員，并做好技術(shù)培訓(xùn)與安全教育工作，加強(qiáng)安全事故演練工作，提升其安全意識(shí)以及應(yīng)急救援能力。在掘進(jìn)作業(yè)中要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管，指導(dǎo)作業(yè)人員嚴(yán)格按照安全生產(chǎn)規(guī)范要求進(jìn)行操作，在施工現(xiàn)場(chǎng)要張貼安全警示標(biāo)語(yǔ)等，時(shí)刻提醒作業(yè)人員注意安全。在掘進(jìn)作業(yè)完成之后還要全面檢查施工作業(yè)面，重點(diǎn)排查容易出現(xiàn)安全事故的位置。

4.3 優(yōu)化裝運(yùn)系統(tǒng) 裝運(yùn)系統(tǒng)調(diào)用效率低直接影響裝運(yùn)效率以及煤礦生產(chǎn)小，為此在優(yōu)化此轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)時(shí)，要本著確保各工序平衡作業(yè)和均衡排布為目的，通過(guò)扒斗式扒巖機(jī)開(kāi)展裝巖作業(yè)，保證其前方有照明系統(tǒng)，滿(mǎn)足其與工作面之間保持6.5～28.6m的距離要求。還要在開(kāi)展耙裝作業(yè)之前在作業(yè)段上方懸掛甲烷斷電儀的傳感器等。

4.4 綜掘機(jī)配套系統(tǒng) 針對(duì)綜掘機(jī)作業(yè)時(shí)容易遇到的系統(tǒng)和管理問(wèn)題，可以通過(guò)構(gòu)建科學(xué)管理體系的方式來(lái)預(yù)防和解決。比如針對(duì)用彎皮帶輸送作業(yè)時(shí)，為了提升皮帶運(yùn)行效率，可以轉(zhuǎn)變掘進(jìn)方式為以長(zhǎng)距離、大角度為主，小角度為輔的方式。并且將自動(dòng)卸料裝置安裝在皮帶機(jī)尾部來(lái)減少磨損、確保安全。

5 礦井快速掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

分析我國(guó)掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展歷程，首先是在建國(guó)初期主要依靠人力進(jìn)行掘進(jìn)的原始階段，在發(fā)展到上世紀(jì)六七十年代足有，通過(guò)應(yīng)用氣腿式鑿巖機(jī)、耙斗式裝巖機(jī)等設(shè)備，提升了掘進(jìn)作業(yè)的機(jī)械化水平。到上世紀(jì)末期，通過(guò)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，在大型礦井中開(kāi)始應(yīng)用全液壓鉆車(chē)配套履帶式裝巖機(jī)，配套使用錨桿支護(hù)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了井下作業(yè)環(huán)境的極大改善以及作業(yè)效率的顯著提升。之后則在進(jìn)一步引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備的同時(shí)，加快我國(guó)掘進(jìn)技術(shù)與配套設(shè)備的自主研發(fā)速度，通過(guò)巖巷懸臂式掘進(jìn)機(jī)等各種先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用，大幅度提升了我國(guó)掘進(jìn)技術(shù)的機(jī)械化水平。但是目前我國(guó)自主研發(fā)的掘進(jìn)技術(shù)與設(shè)備還比較少，國(guó)外引進(jìn)的設(shè)備難以適應(yīng)我國(guó)的復(fù)雜地質(zhì)條件，表現(xiàn)出掘進(jìn)效率較低的現(xiàn)狀，因此要加大技術(shù)研發(fā)力度，加強(qiáng)技術(shù)管理工作，推動(dòng)掘進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

6 結(jié)語(yǔ)

在煤礦掘進(jìn)作業(yè)中應(yīng)用掘進(jìn)技術(shù)時(shí)，所用技術(shù)、設(shè)備及其配套系統(tǒng)相互之間的配合，直接影響掘進(jìn)效率、質(zhì)量以及作業(yè)安全。為了提升掘進(jìn)和生產(chǎn)速度、提升開(kāi)采礦質(zhì)量并降低成本、確保作業(yè)安全，就需要加強(qiáng)掘進(jìn)技術(shù)管理工作，推進(jìn)掘進(jìn)技術(shù)向更高的機(jī)械化水平以及更為先進(jìn)的自動(dòng)化方向發(fā)展。