斜井機械化作業(yè)施工方法探討

王映平

(汾西礦業(yè)集團公司基建處，山西 介休 032000)

·專題綜述·

斜井機械化作業(yè)施工方法探討

王映平

(汾西礦業(yè)集團公司基建處，山西 介休 032000)

國內(nèi)外斜井的發(fā)展趨勢是大斷面斜井，安全、快速和優(yōu)質(zhì)的斜井施工有著非常顯著的經(jīng)濟效益和現(xiàn)實意義。本文結(jié)合我國斜井的發(fā)展以及斜井機械化作業(yè)施工中所存在的問題，探討了斜井機械化作業(yè)施工的有效手段，并提出了提高斜井施工速度的技術(shù)性措施，對地下工程以及采礦工程建設(shè)具有積極的指導(dǎo)性意義。

斜井;機械化;問題;措施;快速施工

開拓煤礦的一個重要方式就是斜井，正是由于斜井自身有著成本低、效率高以及投資省等諸多特點，在斜井開拓和立井開拓的選擇過程當(dāng)中，往往會優(yōu)先考慮采取斜井開拓的施工方案。早在20世紀(jì)50、60年代，我國各大煤礦企業(yè)就已經(jīng)開始廣泛地采用斜井進(jìn)行開拓，尤其是我國東北等地區(qū)。只有當(dāng)煤層的埋藏深度較大時，才會采用立井進(jìn)行開拓。隨著現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的迅速發(fā)展和不斷進(jìn)步，以及超長大型鋼絲繩強力皮帶的問世，加之我國煤礦的大型化和集中化發(fā)展，在20世紀(jì)60、70年代，國外開始涌現(xiàn)出了千米以上的大斷面斜井，并且取得了較為顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。在20世紀(jì)70年代，我國對條件具備、埋藏較深的煤層，開始由單一且傳統(tǒng)的立井開拓，逐漸地轉(zhuǎn)變?yōu)榱⑿本旌祥_拓或者斜井開拓的方式。

1 我國斜井機械化作業(yè)施工的現(xiàn)狀分析

盡管在20世紀(jì)50、60年代，我國有著較多的斜井工程，然而，由于效率低、勞動強度大、人工裝巖，再加上缺乏有效合理的排水設(shè)備，經(jīng)常會導(dǎo)致工作面不能正常的工作;由于打眼機械設(shè)施落后，并且缺乏專用的防水炸藥，從而造成爆破效率偏低;由于我國的平行作業(yè)效率較低，料石支護(hù)技術(shù)較為滯后，所以，斜井施工的速度相對比較低，即使搞突擊、人力攻關(guān)，最高的月成井往往也不會高于150 m。

20世紀(jì)70年代以后，由于潛水泵和指向儀的廣泛使用，箕都和耙斗裝巖機的普遍應(yīng)用，錨噴技術(shù)和巖石爆破技術(shù)的問世，新型防水炸藥和高效風(fēng)鉆的出現(xiàn)等等，在很大程度上促進(jìn)了我國斜井機械化作業(yè)施工速度的加快。

20世紀(jì)80年代以后，伴隨著我國礦井的大型化、集中化以及礦井的加深，千米以上的大斷面井開始相繼出現(xiàn)，怎樣有效地實現(xiàn)快速施工和高效施工已經(jīng)成為需要急待解決的問題。所以，在我國煤炭部和煤礦企業(yè)不懈的努力下，逐步地實現(xiàn)了低耗、高效、穩(wěn)產(chǎn)及高產(chǎn)，并且取得了巨大的經(jīng)濟效益和技術(shù)效益，完善和健全了大斷面斜井快速、穩(wěn)定和持續(xù)施工的成套裝備和成套技術(shù)，使我國的斜井施工技術(shù)逐漸進(jìn)入了世界先進(jìn)技術(shù)行列。

2 斜井機械化作業(yè)施工中所存在的問題

現(xiàn)有機械設(shè)備無法與千米斜井機械化配置的需求相適應(yīng)，設(shè)備的調(diào)撥不到位、不及時，工程的連續(xù)施工不斷出現(xiàn)一系列的干擾。由于受到了資金方面的束縛，一些殘損以及老舊的機械生產(chǎn)設(shè)備依然沒有被淘汰，仍處于運轉(zhuǎn)過程中，使得設(shè)備的維護(hù)費用和維修費用不斷提高。除了這些制約因素之外，在系統(tǒng)化配置方面，斜井的機械化作業(yè)線也需要加以改進(jìn)和優(yōu)化，逐步嘗試?yán)靡酝诙肥交蛘邆?cè)斜式裝渣機、模板臺車、鑿巖臺車等設(shè)備為配置特征的全新型機械化作業(yè)線。

3 實現(xiàn)斜井機械化作業(yè)施工的有效措施

迄今為止，雖然我國的斜井施工技術(shù)已經(jīng)處在世界先進(jìn)技術(shù)行列，然而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，實現(xiàn)斜井機械化作業(yè)施工就顯得越來越重要。針對我國斜井機械化作業(yè)施工中存在的諸多問題，提出了一些行之有效的解決措施。

3．1 研制新設(shè)備，實現(xiàn)作業(yè)線的優(yōu)化

1)設(shè)計出可轉(zhuǎn)動的導(dǎo)向架，以實現(xiàn)箕斗的迅速復(fù)位以及平穩(wěn)卸載;適當(dāng)增大卸載翻轉(zhuǎn)角度，改進(jìn)自動卸載機構(gòu)，并且將安全過卷距離適當(dāng)?shù)募哟?，以便于?zhǔn)確地掌握停車的時間。

2)提高裝卸效率，實現(xiàn)耙斗裝巖機各項結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化。研制出笆斗斗容為1．5 m3的大型笆斗，以提高裝巖生產(chǎn)率。

3)研制先進(jìn)的提升機，提高其運行速度?，F(xiàn)階段，我國斜井施工繩速最大為3 m/s。若能把繩速提升到5 m/s，那么就可以使提升能力從原來的基礎(chǔ)上提高40% ～50%。

4)研制容積為12 m3的箕斗，減小裝載時間，改進(jìn)卸料口，提高裝滿系數(shù)，增設(shè)活動底板。

3．2 優(yōu)化配套設(shè)備

1)根據(jù)斜井?dāng)嗝娴膶嶋H大小，選擇與機械化配套設(shè)備相匹配的斷面，并加以優(yōu)化。隨著斷面的不斷改變，只有采用型號一致的機械化配套設(shè)備，才可以充分確保在任何斷面的情況下，都保持最高的工效和生產(chǎn)率。

2)重視機械化作業(yè)線設(shè)備各項能力的匹配，并且不斷加以優(yōu)化，才能將各個設(shè)備的潛力發(fā)揮出來，避免浪費現(xiàn)象，以獲取最大的經(jīng)濟效益。

3．3 實現(xiàn)科學(xué)管理

為了能夠進(jìn)一步地提高煤礦企業(yè)斜井的工作效率以及企業(yè)自身的管理水平，應(yīng)實現(xiàn)管理的現(xiàn)代化和科學(xué)化，與此同時充分的利用計算機的處理、存儲和收集數(shù)據(jù)的功能，以自動的分析、計算得出正確的結(jié)論。除此之外，還應(yīng)當(dāng)安裝工業(yè)電視，以便于對斜井的施工全面的實現(xiàn)多角度、多方位的可視化管理和監(jiān)控，這樣便能夠?qū)⑺霈F(xiàn)的問題及時的發(fā)現(xiàn)，并立即對所出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理和解決，保證斜井的機械化作業(yè)施工。

3．4 優(yōu)化斜井施工環(huán)境

一旦斜井發(fā)生涌水，不僅會對環(huán)境產(chǎn)生惡劣影響，而且還會對施工人員的人身安全造成負(fù)面影響，同時還會對推進(jìn)速度帶來極大的限制。因此，必須對含水層進(jìn)行全面的預(yù)注漿堵水，以使井筒涌水量下降至5 cm3/h以下，對有條件的井筒應(yīng)當(dāng)采用鉆孔進(jìn)行泄水。

3．5 深孔光面爆破技術(shù)

由于很多煤礦受鉆機性能的影響，受到一定的限制，并且斜井施工過程當(dāng)中的炮眼深度通常為2～3 m，因此，研制新型的液壓鉆機和高效風(fēng)鉆是非常必要的，這樣便能夠使炮眼的深度逐漸增大到3～5 m，提高循環(huán)進(jìn)尺，并有效降低輔助作業(yè)的時間，進(jìn)而加快掘進(jìn)速度。

除了以上措施，還應(yīng)加強崗位在職人員的培訓(xùn)，提高在職人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)以及操作技能，從根本上保證機械化作業(yè)施工的熟練操作和準(zhǔn)確施工，全面實現(xiàn)人機一體化，并且將作業(yè)線設(shè)備的整體效能充分發(fā)揮出來;在合理的技術(shù)資源、人力資源、設(shè)備資源以及作業(yè)線合理、充足的基礎(chǔ)上，不斷加強工序管理和勞動組織，從根本上做到高效、連續(xù)、安全、快捷施工。

4 結(jié)束語

在地下工程以及采礦工程的施工過程中，斜井施工占據(jù)著非常重要的地位，高效、快速和優(yōu)質(zhì)的斜井機械化作業(yè)施工意義重大。現(xiàn)階段，我國所采用的斜井機械化作業(yè)施工的方式主要是大笆斗、大絞車、大箕斗以及大矸倉，錨噴支護(hù)，中深孔光爆，激光指向，都是實現(xiàn)高效施工和快速施工的成套技術(shù)，這些技術(shù)處于世界先進(jìn)水平。為了進(jìn)一步實現(xiàn)斜井機械化作業(yè)施工，這就要求相關(guān)企業(yè)和部門應(yīng)當(dāng)以積極主動的態(tài)度，并采取科學(xué)有效的技術(shù)性措施，不斷深化機械化作業(yè)水平。

［1］ 趙國超，付增戰(zhàn)．淺談斜井機械化作業(yè)線的構(gòu)建［J］．陜西煤炭，2011(3):25－26．

［2］王友新．斜井巖巷綜掘機機械化配套快速施工［J］．煤炭技術(shù)，2010(12):47－48．

［3］ 孫鵬翔，魯海濤．斜井掘進(jìn)機械化［J］．建井技術(shù)，2010(6):13－14．

［4］ 謝巧君，張海濤，束歡．斜井緩坡道施工機械化作業(yè)線芻議［J］．江西煤炭科技，2009(4):32－33．

Discussion on Construction M ethod of M echanized Operation in Inclined Shaft

W ang Ying－ping

At home and abroad the development trend of inclined shaft is large cross section．Safe，fast and high quality inclined shaft construction has very significant economic benefits and realistic significance．This paper combines with the development and the existing problem in mechanical work construction of the inclined shaft，discusses the effective means of the mechanical work construction of inclined shaft，and proposed technical measure to increase the construction speed，for underground engineering and the construction of mining engineering has positive guiding significance．

Inclined shaft;Mechanization;Problem;Measure;Fast construction

TD262．1+2

A

1672－0652(2012)09－0011－02

2012－07－02

王映平(1968—)，男，山西平遙人，2010年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，工程師，主要從事礦井技術(shù)管理工作(E －mail)hyzfmkj@sina．com