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[摘 要]采煤方法经历了炮采到普采,最后到综合机械化采煤的变革;掘进工作面机掘工艺发展业已成熟;而开拓工作面一直沿用炮掘,耙斗机装岩的工艺,岩石作业线使用率还很低。如何提高煤矿岩巷掘进速度,成为当前急需解决的问题。
[关键词]煤矿岩巷 掘进速度 对策
中图分类号:TD263 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)22-0282-01
采煤方法经历了炮采到普采,最后到综合机械化采煤的变革;掘进工作面机掘工艺发展业已成熟;而开拓工作面一直沿用炮掘,耙斗机装岩的工艺,岩石作业线使用率还很低。随着矿井生产能力又一次大幅度提高,增加了岩巷巷道施工的工作量,衔接十分紧张。掘进技术研究的停滞不前已严重制约了我矿的可持续性发展。
快速掘进是缓解接替紧张局面最为有效的方法,对实现煤矿的稳产高产和可持续发展意义重大。岩巷掘进是一个多工序交替过程,主要由破岩、装运和支护三大工序组成。要达到巷道施工的快速高效,最根本的就是使每个工序能够高效率,并使得每个工序能够很好地协调连接起来。现阶段我国的煤矿在岩巷掘进施工中,积极引进和推广新工艺、新材料、新设备,同时对原生产设备不断地进行技术改造,在爆破材料、锚杆支护的原材料和机具的造型上,进行了一系列的改革,充分发挥综合机械化效能,提高了岩石的掘进速度和支护效果。
1 岩巷掘进中存在的主要问题
1.1 机械化装备水平低
我国岩巷机械化作业线主要分为两大类。一类是高档机械化作业线,即打眼、装岩、转载、运输等主要环节实现机械化配套,用凿岩台车或钻装锚机组配大功率高效导轨式凿岩机打眼,无轨装载机全断面装岩,使工人从繁重的体力劳动中彻底解放出来,实现高速高效和文明生产。这是岩巷掘进机械化的发展方向,国外已普遍采用。另一类是装载、运输采用机械化,而打眼、喷浆等仍采用人工作业,属于普及型机械化作业线。高档机械化作业线设备投资较高,从而限制了其应用,在我国的推广应用时间较短,一般月进度较低。绝大多数矿井采用普及型机械化作业线。但由于装岩、转载、运输、支护各环节配套性欠佳、作业劳动强度较大,虽然取得了一些成绩,但掘进速度很难有所突破,效率也较低。
1.2 施工工艺、工作面布置及劳动组织形式选择中的问题
不能根据具体条件确定施工工艺,优化掘进、装岩、支护、运输等工序的最佳时间参数;很多工序都不能平行作业,从时间和空间上不能充分运作,窝工现象很多。
1.3 爆破参数有待进一步优化
目前很多矿井的岩石巷道还使用炮掘,但掘进炮眼数目较多,直接影响了巷道掘进打眼时间;爆破效果较差,存在超欠挖现象,周边成形不理想,从而形成二次动工或返工现象。
1.4 操作人员素质和劳动积极性差
随着岩巷掘进的新工艺、新设备、新材料的开发和使用,综合机械化设备更新、很多工人和机电维修人员对设备的结构、性能、原理、维护的基础知识、常见设备故障、诊断方法、设备事故处理措施都不熟悉,从而影响连续生产。另外很多单位奖罚制度不具体,甚至有的就没有,导致施工单位的积极性和主动性很差。
2 提高岩巷快速掘进的措施
2.1 改革爆破工艺
大力推广中深孔光面爆破。掏槽方式及其装药量、炮眼深度、周边眼光爆参数、起爆时差、炮眼利用率等,都可能对岩巷掘进爆破效率造成影响。与普通的掏槽眼相比,中深孔爆破的掏槽眼要深一些。循环进尺情况、周边眼的爆破质量和成巷质量主要取决于掏槽眼的深度。为使中深孔直眼掏槽的掏槽效果和炮眼利用率得到提升,要在装药眼周围设置空眼来扩大自由面。同时确保装填结构、装药量、相邻装药眼的眼距和掏槽眼的几何形状必须科学合理。为使巷道掘进效率得以改进,要按现场钻探的具体情况来确定炮眼深度的最优值。
光面爆破是选用科学的爆破参数来对爆破进行合理控制的技术。这项技术主要是利用合宜的爆破参数进行巷道爆破,以保证巷道成形规整,有效避免超控、欠控的发生,从而确保围岩强度達到设计要求,增强其自撑能力。要获得预期的光爆效果,必须选择合适的光爆参数。
2.2 改革施工工序
工序的安排是组织生产中的重要一环。多年来,我矿在井下岩巷掘进过程中采用电瓶车配合耙矸机利用车场出货,由于车场不能及时跟上,出货路程远,造成电瓶车出货效率低,电瓶消耗快,爆破后的矸石难以及时装完,只能停下来出矸,严重影响了单进的提高。为了改变这种状况,采用调车器代替车场,调车器具有结构简单,重量轻,移动方便等优点。工作时,将活动盘浮放在轨面上,而固定盘则在巷道的一侧,调车时将调来的空车先推到活动盘的滑车板上,在连同滑车板一起横向推到固定盘上,然后翻起活动盘让出轨道,待工作面重车推出后,重新放下活动盘,将空车和滑车板推回到活动盘上然后放下空车。使用调车器出货的方式不需在耙矸机后钉循环车场,减轻了工人劳动强度,提高了出货效率,杜绝了主副道安全间隙小带来的安全隐患。
2.3 确定锚杆支护参数,提高锚杆安装质量
巷道支护质量和掘进进尺施工都受支护管理的影响,如永久支护前大面积片帮会加大喷浆厚度及喷射量。为防止围岩因严重受损而增加表面裂隙,不至于使围岩松动圈过大而破坏岩体的稳定性能,在采用喷支护方式的同时,还需要光面爆破技术作为辅助来施工;不规整的巷道轮廓线可能会使应力过于集中,喷层在剪切破坏的作用下损坏巷道。
2.4 充分调动职工积极性,加强工人培训和学习的机会
为激发掘进队伍的工作潜能,调动员工工作的积极性,煤矿企业应定期举办喷浆比赛、打眼比赛等劳动竞赛。增加队长、机长和维修人员的薪资待遇,通过奖励的方式鼓励有能力的技术工人讲课、带学徒,使其传帮带的作用得到充分发挥,广开言路,鼓励员工献计献策,利用各种方式激发其工作潜能。定期在井下施工人员中开展技术培训;做好技术交底,积极应用新技术。管理人员应实时观察井下施工情况,及时发现问题并解决问题,切忌拖拉导致窝工,最终影响掘进进度。
2.5 加强劳动组织管理,实行全面质量控制
合理安排施工流程,协调各工种之间的合作关系,科学的分配各个工种的工作量,以确保各工种及其工序之间的安排紧密衔接,最大限度地避免摩擦,妨碍彼此之间的工作,进而节省循环时间。同时,为确保工程质量,必须按设计要求施工,在确保质量的前提下赶超进度。建立一套完善的质量保证体系,注重过程控制,尤其要重视过程控制。根据企业颁布的安全标准开展工程验收,使质量和工人薪资紧密结合,班组长、质量验收员和安全检查员必须现场跟班验收。
结束语
随着现代化矿井的建设,生产集约化、设备成套化、队伍专业化、信息自动化是高产高效矿井发展的方向。采掘机械化程度的提高和高效矿井建设步伐的加快为高效掘进技术与装备的发展提供了良好机遇。我们应该完善制度、严格考核,加强培训、推进岩巷专业队伍建设,加大技术创新,将岩巷的快速掘进水平再推上一个台阶,以取得更加显著的技术经济效果。
参考文献
[1] 丛德俊.煤矿岩巷掘进中存在的问题.建井技术.1996年.
[2] 任建民.发挥综合机械化优势实现岩巷快速掘进.煤炭技术.2009年4月.
[3] 黄以寿.大断面岩巷快速掘进的几点体会.煤矿现代化.2006年第3期.
[关键词]煤矿岩巷 掘进速度 对策
中图分类号:TD263 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)22-0282-01
采煤方法经历了炮采到普采,最后到综合机械化采煤的变革;掘进工作面机掘工艺发展业已成熟;而开拓工作面一直沿用炮掘,耙斗机装岩的工艺,岩石作业线使用率还很低。随着矿井生产能力又一次大幅度提高,增加了岩巷巷道施工的工作量,衔接十分紧张。掘进技术研究的停滞不前已严重制约了我矿的可持续性发展。
快速掘进是缓解接替紧张局面最为有效的方法,对实现煤矿的稳产高产和可持续发展意义重大。岩巷掘进是一个多工序交替过程,主要由破岩、装运和支护三大工序组成。要达到巷道施工的快速高效,最根本的就是使每个工序能够高效率,并使得每个工序能够很好地协调连接起来。现阶段我国的煤矿在岩巷掘进施工中,积极引进和推广新工艺、新材料、新设备,同时对原生产设备不断地进行技术改造,在爆破材料、锚杆支护的原材料和机具的造型上,进行了一系列的改革,充分发挥综合机械化效能,提高了岩石的掘进速度和支护效果。
1 岩巷掘进中存在的主要问题
1.1 机械化装备水平低
我国岩巷机械化作业线主要分为两大类。一类是高档机械化作业线,即打眼、装岩、转载、运输等主要环节实现机械化配套,用凿岩台车或钻装锚机组配大功率高效导轨式凿岩机打眼,无轨装载机全断面装岩,使工人从繁重的体力劳动中彻底解放出来,实现高速高效和文明生产。这是岩巷掘进机械化的发展方向,国外已普遍采用。另一类是装载、运输采用机械化,而打眼、喷浆等仍采用人工作业,属于普及型机械化作业线。高档机械化作业线设备投资较高,从而限制了其应用,在我国的推广应用时间较短,一般月进度较低。绝大多数矿井采用普及型机械化作业线。但由于装岩、转载、运输、支护各环节配套性欠佳、作业劳动强度较大,虽然取得了一些成绩,但掘进速度很难有所突破,效率也较低。
1.2 施工工艺、工作面布置及劳动组织形式选择中的问题
不能根据具体条件确定施工工艺,优化掘进、装岩、支护、运输等工序的最佳时间参数;很多工序都不能平行作业,从时间和空间上不能充分运作,窝工现象很多。
1.3 爆破参数有待进一步优化
目前很多矿井的岩石巷道还使用炮掘,但掘进炮眼数目较多,直接影响了巷道掘进打眼时间;爆破效果较差,存在超欠挖现象,周边成形不理想,从而形成二次动工或返工现象。
1.4 操作人员素质和劳动积极性差
随着岩巷掘进的新工艺、新设备、新材料的开发和使用,综合机械化设备更新、很多工人和机电维修人员对设备的结构、性能、原理、维护的基础知识、常见设备故障、诊断方法、设备事故处理措施都不熟悉,从而影响连续生产。另外很多单位奖罚制度不具体,甚至有的就没有,导致施工单位的积极性和主动性很差。
2 提高岩巷快速掘进的措施
2.1 改革爆破工艺
大力推广中深孔光面爆破。掏槽方式及其装药量、炮眼深度、周边眼光爆参数、起爆时差、炮眼利用率等,都可能对岩巷掘进爆破效率造成影响。与普通的掏槽眼相比,中深孔爆破的掏槽眼要深一些。循环进尺情况、周边眼的爆破质量和成巷质量主要取决于掏槽眼的深度。为使中深孔直眼掏槽的掏槽效果和炮眼利用率得到提升,要在装药眼周围设置空眼来扩大自由面。同时确保装填结构、装药量、相邻装药眼的眼距和掏槽眼的几何形状必须科学合理。为使巷道掘进效率得以改进,要按现场钻探的具体情况来确定炮眼深度的最优值。
光面爆破是选用科学的爆破参数来对爆破进行合理控制的技术。这项技术主要是利用合宜的爆破参数进行巷道爆破,以保证巷道成形规整,有效避免超控、欠控的发生,从而确保围岩强度達到设计要求,增强其自撑能力。要获得预期的光爆效果,必须选择合适的光爆参数。
2.2 改革施工工序
工序的安排是组织生产中的重要一环。多年来,我矿在井下岩巷掘进过程中采用电瓶车配合耙矸机利用车场出货,由于车场不能及时跟上,出货路程远,造成电瓶车出货效率低,电瓶消耗快,爆破后的矸石难以及时装完,只能停下来出矸,严重影响了单进的提高。为了改变这种状况,采用调车器代替车场,调车器具有结构简单,重量轻,移动方便等优点。工作时,将活动盘浮放在轨面上,而固定盘则在巷道的一侧,调车时将调来的空车先推到活动盘的滑车板上,在连同滑车板一起横向推到固定盘上,然后翻起活动盘让出轨道,待工作面重车推出后,重新放下活动盘,将空车和滑车板推回到活动盘上然后放下空车。使用调车器出货的方式不需在耙矸机后钉循环车场,减轻了工人劳动强度,提高了出货效率,杜绝了主副道安全间隙小带来的安全隐患。
2.3 确定锚杆支护参数,提高锚杆安装质量
巷道支护质量和掘进进尺施工都受支护管理的影响,如永久支护前大面积片帮会加大喷浆厚度及喷射量。为防止围岩因严重受损而增加表面裂隙,不至于使围岩松动圈过大而破坏岩体的稳定性能,在采用喷支护方式的同时,还需要光面爆破技术作为辅助来施工;不规整的巷道轮廓线可能会使应力过于集中,喷层在剪切破坏的作用下损坏巷道。
2.4 充分调动职工积极性,加强工人培训和学习的机会
为激发掘进队伍的工作潜能,调动员工工作的积极性,煤矿企业应定期举办喷浆比赛、打眼比赛等劳动竞赛。增加队长、机长和维修人员的薪资待遇,通过奖励的方式鼓励有能力的技术工人讲课、带学徒,使其传帮带的作用得到充分发挥,广开言路,鼓励员工献计献策,利用各种方式激发其工作潜能。定期在井下施工人员中开展技术培训;做好技术交底,积极应用新技术。管理人员应实时观察井下施工情况,及时发现问题并解决问题,切忌拖拉导致窝工,最终影响掘进进度。
2.5 加强劳动组织管理,实行全面质量控制
合理安排施工流程,协调各工种之间的合作关系,科学的分配各个工种的工作量,以确保各工种及其工序之间的安排紧密衔接,最大限度地避免摩擦,妨碍彼此之间的工作,进而节省循环时间。同时,为确保工程质量,必须按设计要求施工,在确保质量的前提下赶超进度。建立一套完善的质量保证体系,注重过程控制,尤其要重视过程控制。根据企业颁布的安全标准开展工程验收,使质量和工人薪资紧密结合,班组长、质量验收员和安全检查员必须现场跟班验收。
结束语
随着现代化矿井的建设,生产集约化、设备成套化、队伍专业化、信息自动化是高产高效矿井发展的方向。采掘机械化程度的提高和高效矿井建设步伐的加快为高效掘进技术与装备的发展提供了良好机遇。我们应该完善制度、严格考核,加强培训、推进岩巷专业队伍建设,加大技术创新,将岩巷的快速掘进水平再推上一个台阶,以取得更加显著的技术经济效果。
参考文献
[1] 丛德俊.煤矿岩巷掘进中存在的问题.建井技术.1996年.
[2] 任建民.发挥综合机械化优势实现岩巷快速掘进.煤炭技术.2009年4月.
[3] 黄以寿.大断面岩巷快速掘进的几点体会.煤矿现代化.2006年第3期.