浅析煤矿大断面岩巷快速掘进技术应用

浅析煤矿大断面岩巷快速掘进技术应用

冀中能源峰峰集团邯郸宝峰矿业有限公司九龙矿河北邯郸056000

摘要:由于企业施工机械设备、技术选择、施工人员技术水平等方面的不足而使快速掘进技术没有发挥出真正的作用,造成施工质量不达标、施工效率低的现象,这对企业的未来发展有很大的影响,需要尽快进行改善和解决。对如何优化煤矿大断面岩巷快速掘进技术应用,提高掘进施工速度效率与质量进行具体分析。

关键词:煤矿;快速掘进;技术应用;质量;效率

1.掘进速度效率低的原因

现阶段我国在煤矿大断面沿港的掘进施工当中由于多方面的原因导致挖掘速度缓慢,施工效率迟迟不能得到有效的提高。我国在掘进施工当中采用的气腿式凿岩机和耙斗式装岩机都是比较普通的施工机械,以及运输渣石、喷浆、打炮眼等施工环节所运用的机械设备都具有效率低、施工效果不能一次成型的特点,同时这些设备在运作的过程中需要人工辅助操作进行施工,传统形式的机械设备使施工人员的工作量较多,压力较强,在施工掘进速度提升方面无法得到有效的进展。造成这种现象的原因主要有三个,第一是在打炮眼施工当中存在施工质量不达标、施工效率低的问题。质量问题具体是指爆破的效果与预期标准有较大差距,炮眼形状、深度等方面不能一次成型,需要返工修正;同时由于炮眼数量较多又需要返工,严重拖慢施工的进度。

第二是施工技术的选择与应用存在问题,在实际的施工过程当中需要根据施工现场条件选用适宜的施工技术,从而使掘进、装岩等施工工序更加规范化,优化施工质量与效率,但是往往施工人员并没有做到这一点,就会经常出现窝工的现象。第三是施工人员的技术水平偏低,这对快速掘进技术的应用效果影响非常大,现阶段我国在大断面沿港施工技术、设备、材料等方面进行持续的研究与开发,这些技术设备的更新会大大提高施工的质量与效率,但是施工人员对先进的施工技术运用和设备的使用都没有完全的了解和掌握,即使施工单位购进和更新施工设备,技术人员在使用的过程中也是问题不断,对设备的性能操作不成熟,对施工的不利影响是非常大的【1】。

2.大断面的岩巷掘进技术用途及适用范围

通过改进现场的施工工艺,加强施工组织,及时调整爆破参数及巷道支护参数,严格工程质量管理,应用新型设备等手段来加快岩巷的单进水平,提高岩巷的掘进速度。该成果适用于各种条件下的大断面的岩巷掘进。技术所依据的科学原理:

2.1加强现场施工管理、创新劳动组织模式

按照常规的“三八”制作业循环模式,应有两个掘进班、一个喷浆班,巷道掘进时间为16个小时;按照常规的“四六”制作业循环模式,应有三个掘进班和一个喷浆班或者两个掘进班和两个喷浆班,巷道掘进时间为12-18个小时。为了增加巷道的掘进时间、提高巷道的掘进速度,实施了“四六”制加“双八”制循环模式。即迎头安排四个掘进班实行“四六”制作业循环模式,确保巷道24小时掘进不停,同时在后路再增加2个喷浆班,确保巷道的喷浆进度与掘进进度保持一致。迎头掘、锚、支一体化,在不留安全隐患的前提下,后路与迎头留一定的距离,实现了平行作业,提高了巷道的掘进效率的同时保证了安全生产。另外根据各工种作业性质以及劳动强度的不同采用不同的作业循环模式。如迎头掘进人员采用“四六”制循环模式,后路电工、皮带机司机、耙斗司机等采用“三八”制作业循环模式,加强现场的劳动组织管理,确保各工作的效率最大化。实现多工序多工种平行作业,提高生产效率。

2.2根据掘进巷道的岩性不同及时调整循环进度及支护参数

根据施工巷道的岩性不同,及时调整施工地区的炮眼布置参数。既可以在确保巷道的一次成巷的同时不超宽超高,又可以根据岩性的不同调整打眼深度及循环进度。在保证安全的前提下实现出碴量的最小化以及打眼时间的最低化。

3.提高岩巷快速掘进的措施

3.1改善爆破工艺

针对大断面岩巷爆破效果差的问题要根据施工具体的情况进行调整和改善。首先,要对炮眼深度施工进行优化,掏槽方式对炮眼爆破深度有直接的影响,中深孔爆破方式的炮眼深度是在210~315m的范围之间,这种爆破方式是现阶段爆破效果和炮眼深度控制较好的施工工艺,所有的施工参数值也都符合施工标准,因此在具体的施工当中要根据实际情况科学的规划和设置爆破参数,保证巷道的规格形状一次成型,避免二次返修的现象。其次,炮眼数量较多要合理控制爆破的装药量,同时在装药眼的四周设置一些空眼,增加自由面来提高炮眼的利用率,提高施工效率,炮眼之间的距离对施工效果的影响也非常大,需要进行严格的控制。最后,爆破施工环节需要进行严格控制的因素较多,包括掏槽方式、装药量、炮眼深度、起爆时差、跳槽眼结构与形状等方面,要对每个环节都进行严格的规划与设计,然后参照施工设计方案进行施工,保证施工的质量提高施工效率。

3.2确定合理的锚杆支护参数,提高巷道支护质量

支护管理不但对巷道支护质量有影响,对掘进进尺也有影响,如永久支护前大面积片帮,使喷浆厚度和喷射工作量增大。在实践中可根据围岩松动圈理论,以悬吊作用设计为基础,并根据岩性的具体情况,定出合适的支护密度,最后通过试验检测,检验支护参数选择的合理性。在普及应用全长树脂锚杆的基础上,针对大断面,服务年限长的井巷工程,积极推广使用高强度新型锚杆。锚喷支护方式必须与光面爆破技术相结合,否则围岩受损严重,表面裂隙较多,围岩松动圈较大,岩体丧失稳定性;巷道轮廓线参差不齐,易造成应力集中,喷层受到剪切破坏而导致巷道损坏。

3.3实现快速掘进的技术措施

想要改善目前煤矿大断面岩巷掘进技术效率低的问题就要加大对掘进技术的研究力度,更新掘进技术施工的机械设备,减少施工人员的工作压力。同时在技术设备与工艺更新的同时也要注重技术施工人员技术专业水平的提高工作,可以在施工开始之前对施工人员进行综合、系统的培训,针对施工条件与技术设备方面进行学习,让施工人员充分的了解和掌握所应用的施工技术与设备功能、性质、原理、操作方式以及设备维修与养护方法等,这样就可以保证掘进施工设备的正常运行,达到提高施工效率与施工质量的目的,从而实现快速的掘进施工,为企业发展提供有效的推助力【2】。

3.4高效的施工组织管理

高效的施工组织管理对施工的有序进行有很重要的作用,施工组织管理可以使掘进施工更加规范化,通过建立施工组织管理帮助施工人员合理设计施工进程,并监督和指导施工的全过程,优化施工质量标准,提高施工的安全度。第一,推广多工序平行交叉作业;第二,实行以工种岗位制为中心的施工管理工作;第三,推广综合工作队;第四,抓好正规循环作业。这些都是实现科学管理的有效保证。

结语

现阶段针对煤矿大断面岩巷掘进技术应用效率低,施工质量不理想,施工人员技术水平偏低等问题,要对爆破工艺进行改善,确定合理的锚杆支护参数,同时加大对快速掘进技术的研究与开发力度,积极开展技术人员培训工作,并实施高效的施工组织管理,从而有效提高岩巷快速掘进技术应用的效果,增强企业在未来市场发展中的核心竞争力。

参考文献:

[1]王俊伟.大断面岩巷机械化作业线的实践应用研究[J].山东煤炭科技,2018(08):132-134.

[2]刘东良.大断面岩巷快速掘进施工工艺研究[J].煤炭科技,2018(02):32-34.

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