论文部分内容阅读
摘 要:巷道掘进是煤矿井下开采的重要环节,巷道的安全、快速施工则是实现井下采煤作業高产、稳产的关键,但井下复杂的地质和水文条件却给巷道施工带来了极大的困难,而巷道施工技术和机械化水平的不断提高,则为我们克服困难,实现巷道的安全高效施工提供了有力的保障。本文主要分析了煤矿巷道掘进施工的影响因素,并提出了确保巷道安全高效施工的相关措施。
关键词:煤矿巷道;快速施工;影响因素;设计施工措施
煤炭是宝贵的矿产资源,是现代工业的“食粮”。我国的煤炭资源大部分都深埋于地下,因此,在煤炭开采作业中,就需要挖掘大量的巷道,巷道施工也是煤炭井下开采中极其重要的,最为基础性的工作。由于巷道施工特殊的作业环境,使得施工作业受到了很多因素的影响,影响巷道施工安全和进度的因素包括地质条件、水文环境、施工技术工艺、施工设备以及施工的组织管理等等。如果施工设计不合理,或是施工过程中稍有不慎,不仅会影响生产进度和巷道后期维护使用,甚至可能发生巷道失稳、顶板岩体塌落的问题。因此,为了确保巷道施工的安全、高效,我们必须合理设计巷道布置形式、支护方式和施工方案,提高施工机械化程度,以及加强施工的组织管理,通过这些措施来确保巷道的安全高效施工。
1 影响巷道快速掘进的因素分析
1.1 地质构造和水文条件因素
煤炭井下开采作业环境下,地质构造是影响巷道掘进的首要因素,对掘进速度和施工安全有直接的影响。井下地质构造非常复杂,巷道施工首先需要面对的就是巨大的地压,并且施工过程中有时还会遇到断层、褶皱、火成岩入侵体以及破碎围岩等,这些都增加了施工的难度,施工中既要钻眼爆破,挖掘输送煤矸,又要做好支护;如果是在高瓦斯矿井或是大水矿井,掘进中相关的检查、监测以及防治的措施和工作量也会增加,这些都会影响到施工的安全性和施工速度。
1.2 施工工艺与施工装备
先进适用的施工装备也是影响施工质量的重要因素。虽然近年来我国煤炭行业巷道施工设备的机械化、自动化程度得到了很大的提高,但同一些发达国家相比,在设备种类、设备性能和智能化程度方面还有很大的差距,一些核心技术还无法完全掌握。例如一些煤矿企业巷道施工中的喷浆和打眼等工作有时还需要人工操作,施工装备制约下的施工安全性和施工效率还有待进一步提高。受施工设备的制约,一些煤矿巷道施工工艺也相对落后,在大断面巷道支护中施工技术经验还有所欠缺。
1.3 作业方式和施工组织管理
施工组织包括施工人员、设备和其他辅助器材的安排调度,如果组织工作不到位,不协调,没有明确的,科学合理的施工计划和人员、设备组织安排,则会使施工效率下降,甚至造成施工停滞。并且缺乏合理周密的巷道设计和施工组织安排,盲目追求进度粗放施工开采的话,虽然可能在开采初期效率和产量较高,但却忽视了矿井的可持续发展,造成资源的浪费。
2 掘进巷道安全、高效施工的措施
2.1 加强施工区域的地质探测
巷道施工设计前应对施工区域的地质、水文环境进行详细的勘察、探测,利用钻探、三维物探、巷探等技术进行超前地质测量,掌握待施工区域的地质构造、岩层结构及水文等信息,查清断层及构造带,并进行动态分析。在此基础上做好巷道的施工设计,尽量避开复杂地质区域和含水岩层,并做好相关的施工准备和应对预案,为巷道快速掘进打好基础。
2.2 制定合理的巷道掘进和施工设计方案
施工前应按照巷道施工有关设计规范要求,并依据施工环境、巷道设计、施工进度安排,以及人员、设备情况等编制施工作业规程,选择制定最为优化合理的支护方式、施工爆破方法和通风、排水、运输方案。首先是巷道的布置,如掘进巷道工作面应以断层为界,并保持与断层8~15m的间距平行施工;运输巷和回风巷的布置则应避开采空区两侧10~15m范围内的高压区域。支护方式通常选择锚、网、索、喷加U钢联合支护的方式,巷道掘进与巷道支护同时进行,各支护器材设施应格按照要求的作业方式、间距、锚固度等进行施工,保证支护的稳定性和施工进度。钻眼爆破设计应充分考虑围岩性质、煤层硬度、掘进计划和施工组织等情况,开槽位置多位于工作面中下部,多采用扇形掏槽,使用毫秒雷管全断面一次爆破;炮眼间距视煤层硬度一般为0.6~1.2m,炮眼深度视围岩性质等一般为1.5~2m,爆破前应注意疏散人员,保持人员与爆破点足够的安全距离。
2.3 提高施工机械化、自动化水平
机械化施工是未来巷道掘进施工的发展方向,机械化施工不仅可以替代施工中很多危险性高、劳动强度大的作业内容,促进安全施工,而且极大地提升了生产效率。煤巷挖掘机、连续采煤机、输送机、转载机、仓式列车等等都是现代机械化采煤作业的重要标志,未来应不断推进巷道掘进和采煤作业的机械化、自动化程度,促进生产效率和安全性的不断提高。
2.4 加强施工组织安排和施工现场管理
在施工组织方面应建立一支由掘进、运输、机电、支护等工种综合组成的专业化施工队伍,并由班长、长统一指挥调度,保证各工种的紧密配合和各工序的良好衔接,合理安全人员的出勤休息和设备的检维修,确保施工顺利进行;根据自身条件制定和编制合理明确的施工作业循环表,尽可能采取多头掘进,多工序平行作业的方式,合理安排人员、设备组织施工,明确施工进度安排,使施工人员对生产任务做到心中有数;同时落实生产责任制,定岗、定员、定责,时间的充分利用,减少不必要的停工,确保人员严格按照操作规程进行施工作业,在确保安全施工的基础上,使施工进度紧跟生产计划,达到预期的目标。
参考文献
[1]张标,张永强.提高巷道掘进速度的有效途径[J].煤,2008,17(12):58.
[2]刘福龙,谭宝.决定巷道掘进速度的因素[J].中国高新技术企业,2010,(9):182-183.
(作者单位:冀中能源峰峰集团新屯矿技术科)
关键词:煤矿巷道;快速施工;影响因素;设计施工措施
煤炭是宝贵的矿产资源,是现代工业的“食粮”。我国的煤炭资源大部分都深埋于地下,因此,在煤炭开采作业中,就需要挖掘大量的巷道,巷道施工也是煤炭井下开采中极其重要的,最为基础性的工作。由于巷道施工特殊的作业环境,使得施工作业受到了很多因素的影响,影响巷道施工安全和进度的因素包括地质条件、水文环境、施工技术工艺、施工设备以及施工的组织管理等等。如果施工设计不合理,或是施工过程中稍有不慎,不仅会影响生产进度和巷道后期维护使用,甚至可能发生巷道失稳、顶板岩体塌落的问题。因此,为了确保巷道施工的安全、高效,我们必须合理设计巷道布置形式、支护方式和施工方案,提高施工机械化程度,以及加强施工的组织管理,通过这些措施来确保巷道的安全高效施工。
1 影响巷道快速掘进的因素分析
1.1 地质构造和水文条件因素
煤炭井下开采作业环境下,地质构造是影响巷道掘进的首要因素,对掘进速度和施工安全有直接的影响。井下地质构造非常复杂,巷道施工首先需要面对的就是巨大的地压,并且施工过程中有时还会遇到断层、褶皱、火成岩入侵体以及破碎围岩等,这些都增加了施工的难度,施工中既要钻眼爆破,挖掘输送煤矸,又要做好支护;如果是在高瓦斯矿井或是大水矿井,掘进中相关的检查、监测以及防治的措施和工作量也会增加,这些都会影响到施工的安全性和施工速度。
1.2 施工工艺与施工装备
先进适用的施工装备也是影响施工质量的重要因素。虽然近年来我国煤炭行业巷道施工设备的机械化、自动化程度得到了很大的提高,但同一些发达国家相比,在设备种类、设备性能和智能化程度方面还有很大的差距,一些核心技术还无法完全掌握。例如一些煤矿企业巷道施工中的喷浆和打眼等工作有时还需要人工操作,施工装备制约下的施工安全性和施工效率还有待进一步提高。受施工设备的制约,一些煤矿巷道施工工艺也相对落后,在大断面巷道支护中施工技术经验还有所欠缺。
1.3 作业方式和施工组织管理
施工组织包括施工人员、设备和其他辅助器材的安排调度,如果组织工作不到位,不协调,没有明确的,科学合理的施工计划和人员、设备组织安排,则会使施工效率下降,甚至造成施工停滞。并且缺乏合理周密的巷道设计和施工组织安排,盲目追求进度粗放施工开采的话,虽然可能在开采初期效率和产量较高,但却忽视了矿井的可持续发展,造成资源的浪费。
2 掘进巷道安全、高效施工的措施
2.1 加强施工区域的地质探测
巷道施工设计前应对施工区域的地质、水文环境进行详细的勘察、探测,利用钻探、三维物探、巷探等技术进行超前地质测量,掌握待施工区域的地质构造、岩层结构及水文等信息,查清断层及构造带,并进行动态分析。在此基础上做好巷道的施工设计,尽量避开复杂地质区域和含水岩层,并做好相关的施工准备和应对预案,为巷道快速掘进打好基础。
2.2 制定合理的巷道掘进和施工设计方案
施工前应按照巷道施工有关设计规范要求,并依据施工环境、巷道设计、施工进度安排,以及人员、设备情况等编制施工作业规程,选择制定最为优化合理的支护方式、施工爆破方法和通风、排水、运输方案。首先是巷道的布置,如掘进巷道工作面应以断层为界,并保持与断层8~15m的间距平行施工;运输巷和回风巷的布置则应避开采空区两侧10~15m范围内的高压区域。支护方式通常选择锚、网、索、喷加U钢联合支护的方式,巷道掘进与巷道支护同时进行,各支护器材设施应格按照要求的作业方式、间距、锚固度等进行施工,保证支护的稳定性和施工进度。钻眼爆破设计应充分考虑围岩性质、煤层硬度、掘进计划和施工组织等情况,开槽位置多位于工作面中下部,多采用扇形掏槽,使用毫秒雷管全断面一次爆破;炮眼间距视煤层硬度一般为0.6~1.2m,炮眼深度视围岩性质等一般为1.5~2m,爆破前应注意疏散人员,保持人员与爆破点足够的安全距离。
2.3 提高施工机械化、自动化水平
机械化施工是未来巷道掘进施工的发展方向,机械化施工不仅可以替代施工中很多危险性高、劳动强度大的作业内容,促进安全施工,而且极大地提升了生产效率。煤巷挖掘机、连续采煤机、输送机、转载机、仓式列车等等都是现代机械化采煤作业的重要标志,未来应不断推进巷道掘进和采煤作业的机械化、自动化程度,促进生产效率和安全性的不断提高。
2.4 加强施工组织安排和施工现场管理
在施工组织方面应建立一支由掘进、运输、机电、支护等工种综合组成的专业化施工队伍,并由班长、长统一指挥调度,保证各工种的紧密配合和各工序的良好衔接,合理安全人员的出勤休息和设备的检维修,确保施工顺利进行;根据自身条件制定和编制合理明确的施工作业循环表,尽可能采取多头掘进,多工序平行作业的方式,合理安排人员、设备组织施工,明确施工进度安排,使施工人员对生产任务做到心中有数;同时落实生产责任制,定岗、定员、定责,时间的充分利用,减少不必要的停工,确保人员严格按照操作规程进行施工作业,在确保安全施工的基础上,使施工进度紧跟生产计划,达到预期的目标。
参考文献
[1]张标,张永强.提高巷道掘进速度的有效途径[J].煤,2008,17(12):58.
[2]刘福龙,谭宝.决定巷道掘进速度的因素[J].中国高新技术企业,2010,(9):182-183.
(作者单位:冀中能源峰峰集团新屯矿技术科)