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[摘 要]煤矿作业安全一直都是煤矿企业和社会共同关注的问题,而井下巷道掘进和安全保证也一直是煤矿企业管理的重点。做好巷道的掘进和支护工作是煤矿开采的重要基础和保障。本文也将从巷道掘进顶板支护的问题以及影响因素出发,对于巷道掘进的施工组织与实施以及防治顶板事故的应对措施进行了分析,希望可以对实际的巷道掘进具有一定的帮助。
[关键词]煤矿;井下巷道;顶板支护
中图分类号:X51 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0386-01
一、煤矿井下巷道掘进顶板支护问题及其影响因素
1.煤矿井下巷道掘进顶板支护问题
巷道掘进顶板支护的过程中主要包括两方面的问题。一是围岩的稳定性问题。围岩稳定性是保证顶板支护的重要基础,如果稳定性不好或是存在什么问题,都将给后续的巷道作业和井下施工带来一系列的安全问题。同时也会影响到基本的施工工期,一些问题只有在作业中得到有效的处理才可以得到根本的去除。二是围岩的变形损坏直接增加了顶板支护的难度,给巷道掘进带来阻碍。由于围岩在遇水之后会发生膨胀,因此会对周围产生一定的挤压力,严重时则会给巷道支护造成不同程度的挤压作用,影响支护的效果和承载力。另外冒顶事故的发生和围岩的变形损坏也有直接的影响,这也是我们作业过程中必须及时监测的。
2.影响因素分析
一是煤矿的地质构造因素。在煤矿井下巷道施工过程中,对于巷道顶板支护产生影响的因素较多,所以在一些地质条件及基础条件相对较好的地段,可以加快掘进的速度,而对于一些复杂的地段,煤岩层的稳定性则会较差,会对掘进的施工质量带来较大的影响,而且顶板也易发生碎裂,从而导致坍落事故发生;二是施工工艺因素。当前在煤矿巷道掘进施工过程中,主要采用的是钻爆法,无论是在钻爆还是在基本施工过程中,都会有很多的不可控因素对施工质量产生影响,而一些施工工序的顺序和工艺也是影响支护安全的重要因素,很多时候这些也会对支护施工带来一定的阻碍,并对巷道安全产生威胁,因此必须加强控制。
二、巷道掘进施工组织与实施
1.正规循环作业
巷道掘进过程中,在主要工序的作业下还会配合一些辅助工序,这样更能保证施工安全。同时还需要将循环作业进行更好的设计并通过图纸进行具体的表现出来,工程施工也将以工程的设计图纸作为基本依据。正常情况下,我们还会将工程循环作业的时间、顺序以及注意事项等以表格、图表的形式表现出来,以此来保证各个环节能够顺利的衔接和进行。在实际巷道作业中要严格按照相应的作业规范和规程进行施工,在确保工程质量的前提下还要能够保证既定的施工进度和施工工期。
2.多工序平行作业
工程的成本控制一直都是施工工程管理的重要内容之一,如果可以节省一定的施工时间并保证一定的施工效率则可以更好的控制工程成本。因此我们主张多工序可以同时平行作业,工序的循环时间以及各个工序之间的衔接时间都要能够有效的控制,保证效率的最大化。平行作业要求各个互不相连的工序在一个循环作业周期内进行同时施工,时间要能够合理搭配且能够保证循环周期内的人力、物力和财力能够合理配置。
3.循环图表的编制
煤矿巷道作业的作业机制有很多,要根据矿井的实际特点能够制定相应的作业机制,比如“三八”作业制或者将工作量进行合理分配的“滚刀”作业机制。循环图表中还要涉及到作业的方式和基本的作业进度和安排,具体的循环作业形式可以是单个循环,也可以是多个循环同时进行,当然这些作业安排和基本形式还要以实际的技术工艺和器械设备作为基本的基础。实际的循环次数确定的时候,应该尽量确定为整数且一个循环尽量不要横跨两个班,否则在交接过程中容易出现漏洞。在确定基本循环周期和循环作业方式的同时也可以确定基本的任务量的分配。
4.掘进队的组织
组织分配与协调是巷道掘进和顶板支护的重要基础。一般情况下将掘进队分为综合和專业掘进队两种,其中综合掘进队是巷道掘进的主体力量,其中包括所有的基本工种和部分辅助性质的工种。通过综合掘进队之间的相互协作和密切配合可以保证一定的施工质量和效率,保证巷道掘进和顶板支护的安全性。在实际的巷道组织队的施工中要求每个工序都能够合理安排工种,积极良好的将人力、物力进行合理调配,以此来保证作业质量和作业效率。而其中专业掘进队主要负责专业性较强的工序,特别是一些特殊性作业更能够凸显出专业掘进队的重要性。
三、防治顶板事故的应对措施
1.严格执行相应的操作规程和各项制度
巷道掘进是一项危险性极高的作业工程,安全性施工一直都是巷道掘进的重要性目标,为了保证巷道掘进的安全,我们必须严格执行相关的巷道保护细则和各项检查制度和工作制度,一切违反作业安全规定的行为都应当被禁止,同时要严格遵守安全检查制度和质量管理制度,遵守相应的交接班制度,通过层层的安全把控来提高巷道支护的安全性,来稳定支护工程的顶板支护,减少安全隐患的同时也可以保证工程质量,保护施工作业人员的生命财产安全。对于作业过程中发现的任何安全隐患或是问题都要立即上报处理,防治冒顶问题或者事故的发生。
2.合理确定煤柱的尺寸
煤柱的尺寸决定了煤柱的基本作用了,也直接影响着支护的安全性。煤柱的尺寸是在巷道设计过程中就需要进行设定的,由于巷道保护的影响因素非常多,且不可控因素比重较大,因此出于巷道支护安全的考虑,必须严格设计和控制煤柱的实际尺寸。煤柱的尺寸应该根据实际的支护作用力进行确定,对于与顶板之间的相互作用力和基本的安全系数也要进行科学准确的计算。煤柱的强度以及内应力等要进行及时的监测和控制,保证一定的受力情况下可以发挥最大的支护作用。
3.创新顶板支护技术,加强科技创新
科学技术的创新为各项工程的实施创造了必要的条件,同时也给顶板支护施工提供了更大的提升空间。煤矿井下的巷道施工一直都是煤矿施工的重要内容,这是后期煤矿开采的重要基础和保障,也是作业人员生命财产安全的重要保障。时下应该积极创新当前的支护工艺和技术,积极引进更多先进的作业设备,一方面更好的促进巷道掘进的顺利进行,另一方面也可以更好的保证各项施工安全,提高施工效率和质量。
四、结束语
矿井的巷道掘进是矿井作业的重要内容也是首要内容,顶板支护又是保证巷道掘进的重要支护,因此对于煤矿井下巷道掘进顶板支护进行研究和分析具有重要的现实意义。在巷道掘进的基本过程中,要严格安基本的施工流程进行施工,严格遵守各项质量安全制度和支护施工制度,对于施工工艺和循环作业流程进行科学管理,对于施工过程中的各项问题要能够及时上报并第一时间进行处理,通过各种防护措施来保证矿井作业的安全性。
参考文献:
[1]童辉,胡永. 煤矿井下巷道掘进顶板支护探究[J]. 科技创新与应用,2015,(28):135.
[2]陆新晓,王德明,朱朝炳,沈威,陈明杰. 压风射流添加发泡剂装置性能实验研究及应用[J/OL]. 中国矿业大学学报,2015,44(02):214-219.
[3]徐飞,任庆峰,宗琦. 煤矿井下巷道掘进爆破振动监测与分析[J]. 煤矿爆破,2010,(04):9-11.
[4]楼晓明,郑俊杰,马建军,蔡路军. 隧道微差爆破振动速度及应力场研究[J]. 地下空间与工程学报,2008,(02):248-252
[5]陈庆,王宏图,胡国忠,李晓红,李开学,庞成. 隧道开挖施工的爆破振动监测与控制技术[J]. 岩土力学,2005,(06):964-967.
[6]魏建平,蔡东林,姚邦华,王晓川,王登科. 煤矿井下放射性活度水平及氡析出规律试验研究[J/OL]. 河南理工大学学报(自然科学版),2017,36(01):1-6.
[关键词]煤矿;井下巷道;顶板支护
中图分类号:X51 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0386-01
一、煤矿井下巷道掘进顶板支护问题及其影响因素
1.煤矿井下巷道掘进顶板支护问题
巷道掘进顶板支护的过程中主要包括两方面的问题。一是围岩的稳定性问题。围岩稳定性是保证顶板支护的重要基础,如果稳定性不好或是存在什么问题,都将给后续的巷道作业和井下施工带来一系列的安全问题。同时也会影响到基本的施工工期,一些问题只有在作业中得到有效的处理才可以得到根本的去除。二是围岩的变形损坏直接增加了顶板支护的难度,给巷道掘进带来阻碍。由于围岩在遇水之后会发生膨胀,因此会对周围产生一定的挤压力,严重时则会给巷道支护造成不同程度的挤压作用,影响支护的效果和承载力。另外冒顶事故的发生和围岩的变形损坏也有直接的影响,这也是我们作业过程中必须及时监测的。
2.影响因素分析
一是煤矿的地质构造因素。在煤矿井下巷道施工过程中,对于巷道顶板支护产生影响的因素较多,所以在一些地质条件及基础条件相对较好的地段,可以加快掘进的速度,而对于一些复杂的地段,煤岩层的稳定性则会较差,会对掘进的施工质量带来较大的影响,而且顶板也易发生碎裂,从而导致坍落事故发生;二是施工工艺因素。当前在煤矿巷道掘进施工过程中,主要采用的是钻爆法,无论是在钻爆还是在基本施工过程中,都会有很多的不可控因素对施工质量产生影响,而一些施工工序的顺序和工艺也是影响支护安全的重要因素,很多时候这些也会对支护施工带来一定的阻碍,并对巷道安全产生威胁,因此必须加强控制。
二、巷道掘进施工组织与实施
1.正规循环作业
巷道掘进过程中,在主要工序的作业下还会配合一些辅助工序,这样更能保证施工安全。同时还需要将循环作业进行更好的设计并通过图纸进行具体的表现出来,工程施工也将以工程的设计图纸作为基本依据。正常情况下,我们还会将工程循环作业的时间、顺序以及注意事项等以表格、图表的形式表现出来,以此来保证各个环节能够顺利的衔接和进行。在实际巷道作业中要严格按照相应的作业规范和规程进行施工,在确保工程质量的前提下还要能够保证既定的施工进度和施工工期。
2.多工序平行作业
工程的成本控制一直都是施工工程管理的重要内容之一,如果可以节省一定的施工时间并保证一定的施工效率则可以更好的控制工程成本。因此我们主张多工序可以同时平行作业,工序的循环时间以及各个工序之间的衔接时间都要能够有效的控制,保证效率的最大化。平行作业要求各个互不相连的工序在一个循环作业周期内进行同时施工,时间要能够合理搭配且能够保证循环周期内的人力、物力和财力能够合理配置。
3.循环图表的编制
煤矿巷道作业的作业机制有很多,要根据矿井的实际特点能够制定相应的作业机制,比如“三八”作业制或者将工作量进行合理分配的“滚刀”作业机制。循环图表中还要涉及到作业的方式和基本的作业进度和安排,具体的循环作业形式可以是单个循环,也可以是多个循环同时进行,当然这些作业安排和基本形式还要以实际的技术工艺和器械设备作为基本的基础。实际的循环次数确定的时候,应该尽量确定为整数且一个循环尽量不要横跨两个班,否则在交接过程中容易出现漏洞。在确定基本循环周期和循环作业方式的同时也可以确定基本的任务量的分配。
4.掘进队的组织
组织分配与协调是巷道掘进和顶板支护的重要基础。一般情况下将掘进队分为综合和專业掘进队两种,其中综合掘进队是巷道掘进的主体力量,其中包括所有的基本工种和部分辅助性质的工种。通过综合掘进队之间的相互协作和密切配合可以保证一定的施工质量和效率,保证巷道掘进和顶板支护的安全性。在实际的巷道组织队的施工中要求每个工序都能够合理安排工种,积极良好的将人力、物力进行合理调配,以此来保证作业质量和作业效率。而其中专业掘进队主要负责专业性较强的工序,特别是一些特殊性作业更能够凸显出专业掘进队的重要性。
三、防治顶板事故的应对措施
1.严格执行相应的操作规程和各项制度
巷道掘进是一项危险性极高的作业工程,安全性施工一直都是巷道掘进的重要性目标,为了保证巷道掘进的安全,我们必须严格执行相关的巷道保护细则和各项检查制度和工作制度,一切违反作业安全规定的行为都应当被禁止,同时要严格遵守安全检查制度和质量管理制度,遵守相应的交接班制度,通过层层的安全把控来提高巷道支护的安全性,来稳定支护工程的顶板支护,减少安全隐患的同时也可以保证工程质量,保护施工作业人员的生命财产安全。对于作业过程中发现的任何安全隐患或是问题都要立即上报处理,防治冒顶问题或者事故的发生。
2.合理确定煤柱的尺寸
煤柱的尺寸决定了煤柱的基本作用了,也直接影响着支护的安全性。煤柱的尺寸是在巷道设计过程中就需要进行设定的,由于巷道保护的影响因素非常多,且不可控因素比重较大,因此出于巷道支护安全的考虑,必须严格设计和控制煤柱的实际尺寸。煤柱的尺寸应该根据实际的支护作用力进行确定,对于与顶板之间的相互作用力和基本的安全系数也要进行科学准确的计算。煤柱的强度以及内应力等要进行及时的监测和控制,保证一定的受力情况下可以发挥最大的支护作用。
3.创新顶板支护技术,加强科技创新
科学技术的创新为各项工程的实施创造了必要的条件,同时也给顶板支护施工提供了更大的提升空间。煤矿井下的巷道施工一直都是煤矿施工的重要内容,这是后期煤矿开采的重要基础和保障,也是作业人员生命财产安全的重要保障。时下应该积极创新当前的支护工艺和技术,积极引进更多先进的作业设备,一方面更好的促进巷道掘进的顺利进行,另一方面也可以更好的保证各项施工安全,提高施工效率和质量。
四、结束语
矿井的巷道掘进是矿井作业的重要内容也是首要内容,顶板支护又是保证巷道掘进的重要支护,因此对于煤矿井下巷道掘进顶板支护进行研究和分析具有重要的现实意义。在巷道掘进的基本过程中,要严格安基本的施工流程进行施工,严格遵守各项质量安全制度和支护施工制度,对于施工工艺和循环作业流程进行科学管理,对于施工过程中的各项问题要能够及时上报并第一时间进行处理,通过各种防护措施来保证矿井作业的安全性。
参考文献:
[1]童辉,胡永. 煤矿井下巷道掘进顶板支护探究[J]. 科技创新与应用,2015,(28):135.
[2]陆新晓,王德明,朱朝炳,沈威,陈明杰. 压风射流添加发泡剂装置性能实验研究及应用[J/OL]. 中国矿业大学学报,2015,44(02):214-219.
[3]徐飞,任庆峰,宗琦. 煤矿井下巷道掘进爆破振动监测与分析[J]. 煤矿爆破,2010,(04):9-11.
[4]楼晓明,郑俊杰,马建军,蔡路军. 隧道微差爆破振动速度及应力场研究[J]. 地下空间与工程学报,2008,(02):248-252
[5]陈庆,王宏图,胡国忠,李晓红,李开学,庞成. 隧道开挖施工的爆破振动监测与控制技术[J]. 岩土力学,2005,(06):964-967.
[6]魏建平,蔡东林,姚邦华,王晓川,王登科. 煤矿井下放射性活度水平及氡析出规律试验研究[J/OL]. 河南理工大学学报(自然科学版),2017,36(01):1-6.