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[摘 要]煤炭在中国的国民经济中占有很重要的地位,煤矿行业的发展能够有力促进中国经济的发展。在煤矿施工中煤矿掘进技术十分重要,掘进技术提高,煤矿生产效率才能得到提高。在当前煤矿施工中,掘进技术水平不高会导致出现很多安全生产问题,是煤矿行业发展的障碍。
[关键词]薄煤层掘进;影响因素;快速掘进技术
中图分类号:TM852 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)28-0325-01
1 巷道快速掘进的影响因素分析
1.1 员工的素质
在施工过程中,操作人员的素质高低、对生产过程及工艺、生产设备的性能等方面的了解及熟悉程度,对施工进度有着直接的关系。因此,提高员工的素质、业务能力尤其重要和关键。此外,对员工的工作岗位应该有一个明确的分工,而且各工种及工序要必须密切配合与合理衔接,只有这样才能保证巷道掘进的施工质量和高效率。
1.2 钻孔设备的选择
为了缩短钻眼、换钎、定位、钻孔和返钎所占用的时间,大断面巷道掘进应采用盾构机或TBM掘进机,小断面宜应采用凿岩台车。而对于巷道掘进机械设备仍较落后的矿井而言,除了要加大必要的投入外,还需要工程技术人员集思广益,改革创新,尽可能地提高掘进施工效率。
1.3 改进光爆技术,提高巷道成型率
巷道开挖施工中,光面爆破技术的应用比较成熟,但值得注意的是,在钻孔深度、孔径、钻孔布置方面,要依据巷道岩石地质条件和构造等实际情况加以改进,在提高凿岩台车的钻孔时间和质量的前提下,保证光爆的效果和提高巷道的成型率。
1.4 环境因素
在巷道掘进中,自然灾害对施工安全有很大影响,一旦发生安全事故,不仅会导致工程停工,影响进度,更重要的是可能会带来人员伤亡,给企业和国家带来重大的经济损失。为了防止自然灾害,消除安全隐患,必须把安全放在第一位,可利用地质雷达、红外设备等进行监测,保证施工环境的绝对安全。
2 煤矿施工实施快速掘进技术的具体措施分析
2.1 运用先进的掘进技术
在煤炭開采中采用的支护技术一定要在设计时保证好其支护强度。设计支护时,要仔细勘察现场实际情况,仔细分析施工工艺、支护材料和施工监测等情况,并选择适用的掘锚工艺技术,优化处理相关的锚杆支护参数,解决松软顶板巷道支护等技术性的难题,以此确保作业工序精炼,加快锚杆支护速度,这样可以有效节省锚杆安装时间。不断创新和改进快速掘进工艺,将快速掘进设备的性能最大限度地发挥出来。
2.2 采用先进的掘进设备
如果能够采用先进的设备,那么人工操作的部分就会大大减少,施工质量由此可以得到保证,施工安全也可以得到保证,这样可以有效避免因为人工扳手的使用而出现的紧固随意性大的问题,预紧力由此得到保证。在安装锚杆的过程中,应使用大功率的气扳机,这样可以提高安装质量,同时可以减少支护时间,巷道掘进水平和效率由此提高。可以积极引进掘锚一体化钻机,它可以更好的对硬岩煤巷施工。积极研发或引进大扭矩旋转,它可以在硬岩条件下工作,这样可以提高钻眼速度,保障掘巷效率。要在综合分析中国当前地质状况的基础上,引进或研发先进的掘锚机械,总结工作经验,引进国外的一些先进的工艺、设备和技术。
2.3 采用先进的地质探测技术
煤矿挖掘环境的好坏受地质情况的直接影响,也是影响掘进速度的关键因素。如果提前完全了解了地质条件,那么煤矿掘进工作就会得到更好的保障。地质探测技术越先进,在测量地质时可以做到更加完整和精确,得到的相关数据也就更加准确,这样可以更好地进行施工设计,能有效减少因为各种地质问题而引起的施工障碍,同时还可以做到早预防、早处理。准确测量好水文地质和地质构造情况,能有效避免出现瓦斯事故和各种透水问题,以此确保施工安全。
2.4 使用深孔爆破技术
在煤炭开采中,最佳的开挖方式是全断面一次性技术,该技术可以通过深孔爆破技术来完成,由此提高挖掘速度。相关工作人员在操作时需要先控制好爆破岩石,确保能加大岩石量,装岩时间点和打眼时间点需要把握好,以此提高挖掘效率和速度,确保施工质量。在挖掘中如果要进行直眼掏槽,需要工作人员先装好1支~2支药卷,爆破完成后再处理残留岩石。双阶契型掏槽方式可以提高炮眼利用率,掏槽深度在操作时可以增大,这样不仅能更加快速地掘进,还能充分进行爆破施工。巷道内施工时,挖掘工作的一项重要数据就是炮眼深度。岩上打眼施工时,相关工作人员应根据具体的情况在施工中采用大断面来进行,将3台~4台风钻装置预设在预打眼的位置正对面,同时结合围岩性质、爆破效果和机具等各种因素,确定炮眼深度和角度,这样可以有效提高爆破效果,同时可以提升工作效率,达到快速挖掘的目标。
3 实现巷道快速掘进的技术措施
3.1 施工设备的合理选择
目前,煤矿在井下掘进施工中,气动凿岩设备已经逐步被淘汰,主要是此类设备的噪音和污染严重且难以克服,对一线员工的身心健康有较大威胁。而液压凿岩机因具有功率大、效率高、速度快、钻眼噪音低、空气污染小等优点得到了广泛推广和应用。但是,对于施工设备的选择要根据巷道地质条件以及开挖设备性能、特点及结构等多因素综合考量。
3.2 科学的施工组织管理
实现巷道快速施工,必须实行以岗位责任制为中心的科学管理,努力做好正规循环工作。目前,煤矿井下机械化水平都比较高,这是快速掘进技术发展的必然要求,因此,要充分发挥机械设备的功效,在加强设备维护管理的同时,对操作人员要强化持续教育和培训,以提高他们的业务素质和操作技能。
3.3 创新和改进施工方法及施工工艺
要积极推广并探索新的施工工艺和技术创新。要实现快速掘进,除了大力推广技术比较成熟的光面爆破外,还要依据不同巷道的岩石性质、地质情况探索、创新施工技术和施工方法。当然,万变不离其宗,加强各工序之间的交叉平行作业和正规循环周期是岩巷快速掘进的最基本要求。
4 结论
对于快速掘进技术来说,它是一个综合性的工程,包括生产工艺和安全等各种问题,要想确保掘进技术的效率,需要确保每一个方面都能达到要求。掘进速度要想得到提高,需要在改进掘进设备的同时提高组织管理施工的能力,这样才能最大化实现经济效益,为中国煤炭开采提供保障。
参考文献
[1] 李光全,田军,奚宽涛.薄煤层掘进工作面短壁注水的应用[J].山东煤炭科技,2014,08:29-30.
[2] 张付立.薄煤层快速掘进技术探讨[J].山东煤炭科技,2010,04:119-120.
[3] 金开平.薄煤层巷道掘进矸石置换永久煤柱的实践[J].硅谷,2008,15:97-3.
作者简介
李军,1984年4,男,山东省肥城市,采矿助理工程师,研究方向:煤矿开采技术。
[关键词]薄煤层掘进;影响因素;快速掘进技术
中图分类号:TM852 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)28-0325-01
1 巷道快速掘进的影响因素分析
1.1 员工的素质
在施工过程中,操作人员的素质高低、对生产过程及工艺、生产设备的性能等方面的了解及熟悉程度,对施工进度有着直接的关系。因此,提高员工的素质、业务能力尤其重要和关键。此外,对员工的工作岗位应该有一个明确的分工,而且各工种及工序要必须密切配合与合理衔接,只有这样才能保证巷道掘进的施工质量和高效率。
1.2 钻孔设备的选择
为了缩短钻眼、换钎、定位、钻孔和返钎所占用的时间,大断面巷道掘进应采用盾构机或TBM掘进机,小断面宜应采用凿岩台车。而对于巷道掘进机械设备仍较落后的矿井而言,除了要加大必要的投入外,还需要工程技术人员集思广益,改革创新,尽可能地提高掘进施工效率。
1.3 改进光爆技术,提高巷道成型率
巷道开挖施工中,光面爆破技术的应用比较成熟,但值得注意的是,在钻孔深度、孔径、钻孔布置方面,要依据巷道岩石地质条件和构造等实际情况加以改进,在提高凿岩台车的钻孔时间和质量的前提下,保证光爆的效果和提高巷道的成型率。
1.4 环境因素
在巷道掘进中,自然灾害对施工安全有很大影响,一旦发生安全事故,不仅会导致工程停工,影响进度,更重要的是可能会带来人员伤亡,给企业和国家带来重大的经济损失。为了防止自然灾害,消除安全隐患,必须把安全放在第一位,可利用地质雷达、红外设备等进行监测,保证施工环境的绝对安全。
2 煤矿施工实施快速掘进技术的具体措施分析
2.1 运用先进的掘进技术
在煤炭開采中采用的支护技术一定要在设计时保证好其支护强度。设计支护时,要仔细勘察现场实际情况,仔细分析施工工艺、支护材料和施工监测等情况,并选择适用的掘锚工艺技术,优化处理相关的锚杆支护参数,解决松软顶板巷道支护等技术性的难题,以此确保作业工序精炼,加快锚杆支护速度,这样可以有效节省锚杆安装时间。不断创新和改进快速掘进工艺,将快速掘进设备的性能最大限度地发挥出来。
2.2 采用先进的掘进设备
如果能够采用先进的设备,那么人工操作的部分就会大大减少,施工质量由此可以得到保证,施工安全也可以得到保证,这样可以有效避免因为人工扳手的使用而出现的紧固随意性大的问题,预紧力由此得到保证。在安装锚杆的过程中,应使用大功率的气扳机,这样可以提高安装质量,同时可以减少支护时间,巷道掘进水平和效率由此提高。可以积极引进掘锚一体化钻机,它可以更好的对硬岩煤巷施工。积极研发或引进大扭矩旋转,它可以在硬岩条件下工作,这样可以提高钻眼速度,保障掘巷效率。要在综合分析中国当前地质状况的基础上,引进或研发先进的掘锚机械,总结工作经验,引进国外的一些先进的工艺、设备和技术。
2.3 采用先进的地质探测技术
煤矿挖掘环境的好坏受地质情况的直接影响,也是影响掘进速度的关键因素。如果提前完全了解了地质条件,那么煤矿掘进工作就会得到更好的保障。地质探测技术越先进,在测量地质时可以做到更加完整和精确,得到的相关数据也就更加准确,这样可以更好地进行施工设计,能有效减少因为各种地质问题而引起的施工障碍,同时还可以做到早预防、早处理。准确测量好水文地质和地质构造情况,能有效避免出现瓦斯事故和各种透水问题,以此确保施工安全。
2.4 使用深孔爆破技术
在煤炭开采中,最佳的开挖方式是全断面一次性技术,该技术可以通过深孔爆破技术来完成,由此提高挖掘速度。相关工作人员在操作时需要先控制好爆破岩石,确保能加大岩石量,装岩时间点和打眼时间点需要把握好,以此提高挖掘效率和速度,确保施工质量。在挖掘中如果要进行直眼掏槽,需要工作人员先装好1支~2支药卷,爆破完成后再处理残留岩石。双阶契型掏槽方式可以提高炮眼利用率,掏槽深度在操作时可以增大,这样不仅能更加快速地掘进,还能充分进行爆破施工。巷道内施工时,挖掘工作的一项重要数据就是炮眼深度。岩上打眼施工时,相关工作人员应根据具体的情况在施工中采用大断面来进行,将3台~4台风钻装置预设在预打眼的位置正对面,同时结合围岩性质、爆破效果和机具等各种因素,确定炮眼深度和角度,这样可以有效提高爆破效果,同时可以提升工作效率,达到快速挖掘的目标。
3 实现巷道快速掘进的技术措施
3.1 施工设备的合理选择
目前,煤矿在井下掘进施工中,气动凿岩设备已经逐步被淘汰,主要是此类设备的噪音和污染严重且难以克服,对一线员工的身心健康有较大威胁。而液压凿岩机因具有功率大、效率高、速度快、钻眼噪音低、空气污染小等优点得到了广泛推广和应用。但是,对于施工设备的选择要根据巷道地质条件以及开挖设备性能、特点及结构等多因素综合考量。
3.2 科学的施工组织管理
实现巷道快速施工,必须实行以岗位责任制为中心的科学管理,努力做好正规循环工作。目前,煤矿井下机械化水平都比较高,这是快速掘进技术发展的必然要求,因此,要充分发挥机械设备的功效,在加强设备维护管理的同时,对操作人员要强化持续教育和培训,以提高他们的业务素质和操作技能。
3.3 创新和改进施工方法及施工工艺
要积极推广并探索新的施工工艺和技术创新。要实现快速掘进,除了大力推广技术比较成熟的光面爆破外,还要依据不同巷道的岩石性质、地质情况探索、创新施工技术和施工方法。当然,万变不离其宗,加强各工序之间的交叉平行作业和正规循环周期是岩巷快速掘进的最基本要求。
4 结论
对于快速掘进技术来说,它是一个综合性的工程,包括生产工艺和安全等各种问题,要想确保掘进技术的效率,需要确保每一个方面都能达到要求。掘进速度要想得到提高,需要在改进掘进设备的同时提高组织管理施工的能力,这样才能最大化实现经济效益,为中国煤炭开采提供保障。
参考文献
[1] 李光全,田军,奚宽涛.薄煤层掘进工作面短壁注水的应用[J].山东煤炭科技,2014,08:29-30.
[2] 张付立.薄煤层快速掘进技术探讨[J].山东煤炭科技,2010,04:119-120.
[3] 金开平.薄煤层巷道掘进矸石置换永久煤柱的实践[J].硅谷,2008,15:97-3.
作者简介
李军,1984年4,男,山东省肥城市,采矿助理工程师,研究方向:煤矿开采技术。