杜國斌 吳慶利 劉玉越
臨沂礦業集團田莊煤礦
開拓巷道掘進速度的影響因素及對策
杜國斌 吳慶利 劉玉越
臨沂礦業集團田莊煤礦
巷道掘進速度影響著采煤的效率,而且從巷道的掘進速度中也可以反映出我國的采煤以及采礦行業的發展水平,因此有關部門以及企業都十分關注巷道掘進速度的問題,也針對現實情況采取了各種措施,但是不可否認的是,我國的巷道掘進速度十分很慢,這嚴重影響了采煤以及采礦等行業的持續發展,最為重要的是因為巷道掘進速度的影響,其成本支出很高,而且資源浪費現象也十分嚴重。基于此,本文將著重分析探討開拓巷道掘進速度的影響因素及對此,以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。
巷道;掘進速度;因素;措施
1.1 地質條件
地質條件對巷道的穩定性起決定性作用,如果煤層頂板是灰黑色泥巖、砂質泥巖,其結構雖然復雜,但是層位比較穩定,屬于比較可靠的穩定煤層,在支護時應該重點考慮對頂板的控制。
1.2 掘進設備
掘進設備出現問題會導致掘進速度下降,經過幾十年的研究與發現,新型液壓鑿巖機及液壓鉆車表現出良好的掘進性能。掘進設備的選擇需要與工作面地質條件符合,例如掘進機的切割頭的功率就應該根據煤巖硬度、構成、粘結性等情況決定,當硬度大、巷道端面大時,應使用大功率的重型掘進機。
1.3 掘進工藝
影響煤礦巷道掘進效率的一個主要因素是是否能夠在施工過程中達到最優平行作業。以往采用的戴帽點柱臨時支護方式會增加工作難度,降低隔煤效率,影響后續的支護。因此目前都是采用機載液壓前探梁支架的方式,能夠降低工作強度,有利于錨索、錨網、錨桿施工。
1.4 人員素質
操作人員熟練度不夠,特別是對于新設備,操作人員對新設備的結構性能、故障處理措施不熟悉,設備出現故障還需等待廠家專門的檢修人員檢修,導致掘進施工效率下降,巷道掘進工作不僅需要專業設備,還需要專業的人員。
2.1 提高機械裝備配置水平
由于掘進設備的工作對象為煤巖和礦石,硬度都比較大,工作時振動沖擊力比較大,且又屬于井下作業,環境比較惡劣,為了保證掘進設備長期連續工作,必須選擇質量可靠,使用效率高的機械設備。近年來,我國的掘進機制造水平有了質的飛躍,在液壓、電氣、元件的選用上進行嚴格的篩選和把關,部分元器件國內產品質量均達不到要求的會引進先進國家的產品,增強了設備元器件的使用可靠性,減少了工作量,提高了半煤巖巷掘進效率;機械裝置盡量減少串聯系統,多采用獨立的部件或組建,甚至可以采用嵌裝式結構或模塊組裝的形式,這樣大大簡化了機械組裝結構,方便機械拆裝的同時,還能大大提高掘進機的可靠性,從而提高掘進機的調機效率。
2.2 強化地質勘探水平
在煤礦巷道掘進施工期間,為防止或縮減巷道掘進地質構造對掘進施工所構成的不利影響,應當提升對地質構造勘查工作的重視程度,經由應用先進的地質勘查技術,有序開展地質勘查工作,提升地質構造勘查準確性。自我國現階段煤礦地質勘查水平出發,應增強三維地震綜合勘探方法應用。在對該項技術應用期間,存在下述注意事項:1)地質構造勘查主要采取三維地震勘查,并以地質鉆探為重要輔助,確保勘查工作有序進行。就新布置煤礦采區而言,應確保采區優質煤炭儲量超過煤炭總儲量的八層,且煤礦構造煤層控制水平應當滿足高產常規要求等。2)自煤礦生產企業實際情況出發,于采區設計前開展三維地震綜合勘查。應用該項勘查技術,需明確超過5m無煤區、落差斷層,明確超過30m陷落柱,地質勘查準確率應調節至超過70.0%,以為巷道掘進施工安全、高效提供有利保障團。
2.3 改進巷道掘進施工工藝
在煤礦巷道掘進施工期間,基于對掘進施工規范的有效滿足,系統綜合多種不同工序交叉作業的巷道掘進模式,經由科學合理的交叉作業,加快煤礦巷道掘進速度,改善巷道掘進效率,促進巷道掘進與巷道支護一并開展,改善施工效率,為巷道掘進提供安全保障,科學劃分每一施工時間,加快掘進全面進度。與此同時,目前我國采煤技術正朝著智能化、自動化的方向做出改變。面對這樣的狀況,就需要加強對于新技術以及新工藝的引進,從而由此促進采煤工作效率的提高,促進煤炭開采作業的安全性。
2.4 改進錨桿支護方式
開拓巷道掘進速度不僅與綜掘機本身有關,與支護、運輸、供電、供水以及通風等配套環節都有很大聯系,特別是錨桿支護方面,工作量大,占用時間多。為了提高煤巷的掘進速度,必須縮短錨桿的支護時間。在施工過程中,要根據地質條件,盡量采用錨桿支護,減輕工人的勞動強度。傳統的錨桿支護,施工工序多,安裝麻煩,而采用機錨網索支護,不僅減少了施工工序,大大縮短了施工時間,而且錨索的承載力大于錨桿的承載力,保證巷道建設安全可靠性。目前,新型高強度、高預緊力的錨桿已經面向市場,如國內已有的楔縫、漲殼、鋼絲繩或鋼筋砂漿錨桿、爆擴錨桿、倒楔錨桿、內漲錨桿、木錨桿、竹錨桿、管縫錨桿、樹脂錨桿、水泥錨桿、預應力注漿大錨索等。采用高強度的錨桿也是提高半煤巖巷掘進速度的一項有效措施。
總而言之,煤炭資源在我國能源結構占據著十分重要的地位,即便我國有著十分豐富的煤炭能源,然而絕大部分煤炭資源不適于露天開采,致使我國煤炭開采方式多采用地下開采方式。在煤礦地下生產開采期間,煤礦生產安全性及煤礦開采效率受巷道掘進技術裝備水平很大程度影響。這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現進一步研究探討。
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