永煤股份有限公司新桥煤矿河南永城476600
摘要:随着我国煤矿行业在进行掘进开采的过程中应用的机械化程度越来越高,这样就导致了我们在煤巷采掘的过程中面临的问题越来越多,随着煤矿巷道支护强度的不断提升以及煤炭产量的不断增大,就导致了目前我国煤矿巷道掘进的技术瓶颈的出现。在我国煤矿巷道掘进的过程中,面临的压力以及衔接问题越来越严重,煤矿生产企业要对这一问题进行严格的重视,并且要采取一定的措施进行保障。本文就相关问题进行分析,以供参考。
关键词:煤矿巷道;掘进;影响因素;预防措施
一、煤矿巷道掘进的影响因素
1、设备仪器的影响
由于我国煤矿巷道大都采用掘进的工作方式,所以必不可少会应用到掘进机这一设备,而该设备的性能会在很大程度上影响掘进工作的效率。相对比国外而言,我国掘进机的质量性能较差,故障发生概率较高,同时故障发生后的维修周期较长,所以很容易影响到掘进施工进度。另外,在进行锚杆支护时,普遍采用的是人工操作的气动式单锚杆机,该设备相对落后,所以也无法进行快速的巷道掘进。针对这一问题,我国相关煤矿企业需要加快对设备的更新,引入高性能的机械设备,提高掘进机械的整体水平,最终确保巷道快速掘进的有效进行。
2、施工工艺
由于掘进设备能力瓶颈未得到突破,巷道掘进的施工工艺近年来也无大的提升。据统计,在掘进作业中,巷道支护时间约为总掘进时间的70%,严重影响了掘进巷道施工作业的连续性。另外,受工人操作技术水平限制,部分掘进配套设备维护保养不到位,故障频发,造成掘进无法连续进行,影响了巷道掘进速度。
3、地质构造的影响
通常情况下,煤矿巷道所处的地质环境好坏直接影响着掘进工作的质量和效率,例如煤岩硬度、层理发育情况、顶板稳定性以及涌水量等,这些地质构造问题都是很大程度上决定着巷道掘进工作的安全性和可靠性。一般而言,如果区域地质环境较为优越,那么煤矿巷道掘进可以顺利开展,同时加快了施工进度;反之,一旦地质环境相对恶劣,则会影响到掘进施工的顺利进行,所以在开展巷道掘进前,需要相关勘察人员进行实地勘测,以确保后续工作的顺利实施。
二、提高煤矿巷道掘进措施
1、对地质预测进行加强
煤矿开采会受到各种因素的影响,若矿井属于复杂的地质条件和水位地质,比如褶曲、断层等类似的地质构造发育,在很大程度上会影响到煤矿巷道的掘进速度。因此,巷道掘进之初就应该通过采取物探、钻探、巷探等策略来进行地质勘测预报,一定要做到旬报、月报和年报。通过对地质情况进行勘测,来确保煤岩柱留设的科学合理,争取为巷道快速掘进奠定基础。
2、对掘进设备的水平进行提高
在巷道掘进的时候,一定要根据煤矿的实际情况与实际施工条件来进行结合,考虑的因素比如断面大小、岩体硬度、地质条件等,然后针对不同的条件来选择恰当的掘进机。掘进机在选择的时候也要考虑很多因素,比如结构、外形、尺寸以及功率等。若煤矿地质条件不好,掘进机的选择要根据恶劣地质条件来确定,所选的掘进机要有质量保证,在可靠性和开机率上要能够满足要求,可以持续长时间工作。除此之外,煤矿巷道掘进速度的提高也需要确保施工环境的工序能够有条不紊,比如降尘、瓦斯抽采、巷道支护、煤岩传送运输、破落煤岩等。
3、对掘进机电一体化的应用
首先,机电一体化的应用能够有效地实现掘进机械设备的自动化控制,便于设备的实际操作,在自动化控制的过程中,方向的控制以及功率的自动调节控制、切割轮廓的控制等都需要机电一体化的有效应用。同时在掘进机应用的过程中,我们还要对实际的工况进行实时监督测量,这样能够有效地提升设备故障检测和诊断,在检测和诊断的过程中,主要的数据包含了设备的电压、设备的电机温度和负荷、设备液压系统的油温和油压等。我们通过机电一体化的应用能够有效地保障设备的稳定、高效运行。因此要想有效地提升煤矿巷道的掘进速度,我们要对机电一体化技术进行不断的创新和应用,这样才能够最大限度上发挥掘进机设备的使用性能,提升巷道掘进过程中的技术应用效率。
4、制定合理的施工组织方案
4.1合理的施工进度:根据工作面顶板情况,合理确定循环进度,在煤层顶板岩石较破碎情况下,每循环进尺800mm;较稳定情况下,每循环进尺提高1倍;在煤层顶板稳定情况下,每循环进尺增加为3倍,并组织多循环作业。
4.2高效的作业方式:采用“三八”制作业方式,保证工人良好的休息。早班安排检修;中班安排2人平行作业,专门打锚索梁;夜班安排2人运料。现场交接班时,交叉作业1h。各施工工种之间采取平行作业和顺序作业方式,提高各施工工序的衔接速度,减少相互影响,为快速掘进提供保障。
5、提高生产技术
生产技术因素有三个方面:①改进光爆技术。光爆技术为浅孔爆破,进尺慢,为加快进尺,可以加大孔深和孔径,采用中深孔爆破。实践证明,中深孔爆破也具有很大的可行性;②选择锚杆。锚杆作用能否有效发挥,关键在于选型和安装,因为不同围岩需要用不同的锚杆支护,且锚杆安装的角度和锚垫板是否紧贴岩面、注浆是否饱满等,都会对锚固质量造成影响;③选择材料。好的喷浆料生产砼和湿喷工艺既可以提高喷浆效果,又可以改善作业环境,减少回弹的发生。
6、对切割工序进行完善
煤矿巷道掘进速度的提升除了要考虑提高掘进设备水平,还要根据煤岩的特性和结构,同时也要结合当地地质情况,对综掘机的掘进顺序进行科学的完善,以此来确保掘进机掘进速度的提升。如果遇到煤矿掘进巷道的煤岩硬度相对较大,为了避免由此产生较大煤块,从而对运输效果产生影响,在切割顺序上可以选择由上而下来进行。如果遇到煤矿掘进巷道的煤岩硬度相对较小,那么在切割顺序上就可以采取由下向上的顺序。如果煤矿掘进的巷道是半煤岩巷,则需要先切割煤层,再切割岩层,切割顺序应按照先软后硬的原则来进行。另外,巷道掘进的时候,还要兼顾煤岩体的节理、层理等结构特点,防止因为横向切割层理而致使切割的速度降低。
7、推广和应用连续采煤机械
尽量推广连续采煤机的应用,连续采煤机是现代化的掘进设备,实践证明,将连续采煤机和锚杆支护配合使用,其掘进效率有很大的提高,它是目前实现“双高”巷道快速掘进工作面非常成功的配套技术,因此,在条件允许的情况下,应尽量对连续采煤机的采用进行推广。在推广和应用连续采煤机械的过程中,我们有三个问题需要注意,首先是要进行煤矿巷道支护技术的创新和改革;其次是要对支护过程中的锚杆参数进行有效的实际确认,保障支护施工的效果;最后是我们要提升巷道掘进过程中的工作效率管理,提升掘进的工作效率。
8、实行考核激励措施
依据企业相关文件,根据实际掘进情况,制定开拓区队月度考核方案,考核奖罚依据掘进计划完成度进行,进一步调动职工的生产积极性。
结束语
综上所述,煤矿巷道掘进的施工过程是很复杂的,而且影响这一过程的因素有很多,所以需要加强对煤矿巷道掘进施工技术的研究,强化施工人员的专业技能,利用先进的设备与技术实现巷道掘进工作的优化,确保煤矿开采水平的提升。
参考文献:
[1]刘超.煤矿巷道快速掘进工艺与其装备的发展[J].南方农机2018,49(14):245+248.
[2]杜志兵.煤矿巷道快速掘进技术实践[J].煤炭科技,2018(01):102-103+109.
[3]程敏,范志胜.论巷道快速掘进的影响因素及其技术措施[J].现代商贸工业,2010,22(7):292-293.