文/安黨佳,陜西長武亭南煤業有限責任公司
綜掘技術在井巷掘進中的應用分析
文/安黨佳,陜西長武亭南煤業有限責任公司
本文首先介紹了綜掘技術在井巷掘進中應用的生產工藝,然后分析了提高綜掘技術在井巷掘進中應用速度的措施,最后探討了綜掘技術在井巷掘進中應用的注意事項。
綜掘技術;井巷掘進;應用;注意事項
煤礦綜掘技術是采用先進的、復雜的和自動化的技術進行高效巷道掘進的技術手段。煤礦綜掘技術標志著我國掘進技術的進步,和傳統炮掘技術和手段相比,地面控制工作平臺、檢測系統、調度系統、通訊系統等均有大幅度的提升,形成了以綜掘工作為主體的控制平臺,能夠通過調度系統與地面進行有效的聯絡,進而利用監測系統監視煤炭綜掘中設備的運行狀態,而且能通過監測系統來排查故障,保證煤炭綜掘設備的正常運轉。
1.1 施工方法
401回風順槽工作面掘進所采用的設備為EBZ200A型綜掘機。截割流程就是截割頭在工作面上的各工序的先后順序,而截割流程的合理確定,需要充分考慮以下因素:第一,巷道斷面面積;第二,巖層的堅硬程度;第三,頂底板是否存在夾研;第四,相關技術規范。該巷道工作面采用的截割方式為橫向往復式截割方式,具體截割順序為先下后上,自左而右,從中間到兩側,這樣可使得巷道盡快成型。當截割工作結束后,退出綜掘機,對新掘巷道進行支護,如此周而復始。切割而落下的煤由綜掘機運裝至刮板輸送機,然后再通過膠帶運輸機等設備運至地面。
1.2 支護方式
在進行巷道支護工作之前,先進行敲幫問頂工作。401回風順槽采用錨網索永久支護。巷道全斷面采用14棵φ20×2400mm無縱筋全螺紋鋼樹脂錨桿,頂板、兩幫錨桿間排距分別為 900×1000m m,、1000×1000mm;頂板采用塑編網;兩幫采用雙向拉伸塑料網;頂板采用六孔∏型鋼帶,兩幫采用三孔∏型鋼帶配合二孔∏型鋼帶壓接使用;錨索采用1×7標準型-21.8-1860-Ⅱ型預應力鋼絞線,長度 6500mm。錨索梁采用高凸梯形鋼帶,長度為 4500mm,錨索梁垂直巷道掘進方向布置。
2.1 選用性能優良的掘進機,提高設備可靠性。
掘進機是實現煤巷快速掘進的關鍵設備。巷道掘進效率及其經濟效益的提高取決于選擇適應工作狀況和條件的掘進機。掘進設備的工作對象是煤巖,工作時振動沖擊大,加之井下環境惡劣,因此要根據使用條件進行選擇,要求掘進設備必須保持長期連續工作。國產掘進機在液壓、電氣、元件的選用上,必須嚴格篩選,嚴把質量關,對部分國內產品難以過關的關鍵元器件應當選用先進國家的產品。在齒輪傳動裝置及機械連接裝置方面,盡量減少串聯系統,采用獨立部件或組件。在有條件的地方以嵌裝式結構代替螺栓組結構,采用模塊組裝方式,既可簡化結構,便于機械的拆裝檢修,又可大大提高設備可靠性。
2.2 加強對地質因素的探查
準備工作的充分完成對于煤礦掘進工程的效率有很大的影響,不同的地質因素對于煤礦綜合掘進的影響是不同的,這就需要對地質因素和工程情況的具體了解后進行綜合掘進的工作,具體工作包括對煤層厚度的分布進行全面的勘測和研究,對于斷層構造要盡量避開,以免對掘進巷道造成影響,對煤礦的軟硬程度進行科學的評估,根據數據情況選擇合理功率的綜掘機械,一旦遇見在煤層中含有夾石情況,當夾石較厚時,對于機械來說損傷會很大,機械的硬度承受也有一定的范圍,這就需要首先對較厚巖石進行爆破,爆破之后再進行切割。
2.3 提高錨桿支護速度和質量
我國煤巷錨桿支護技術有了長足的發展。但仍存在一些問題,煤巷錨桿支護成巷速度低。主要原因是目前的掘進機主力機型適應性和可靠性比較差,錨桿錨固力低,支護密度大。具體的措施就是采用超前錨桿支護控頂。用錨索替代頂板錨桿,采用新型高強度、高可靠性、高預緊力的錨桿,改進錨桿支護設計,以求減少錨桿數量,提高巷道穩定性。
2.4 加強頂板管理與礦壓觀測
在掘進的過程中礦井的受力出現變化,礦山壓力隨著掘進過程不斷增大,造成隱患,為了保障安全這就需要對礦井的頂板控制有所保障,并且要充分進行礦壓的觀測,以便保障工程的安全和進度,具體操作包括定期對巷道進行礦壓的觀測,控制巷道頂板的下沉,在巷道壓力較大的位置要加強支護,從而保障掘進過程中的安全和工程進度的保障。
2.5 提高管理水平是實現煤巷綜掘快速掘進的保證
管理的科學有序對于整個工程的效率來說尤為重要,煤巷綜掘是一個復雜的工程,對員工素質要求也較高,在管理中就需要對員工素質提出要求,在設備有所提升的情況下,建立高素質的員工隊伍,尤其是在掘進過程中司機的水平,司機的水平高低和掘進速度質量成正比,除了司機之外還有現場的機電責任人員,在煤巷綜掘中設備涉及較多,機械的運用就免不了有所損壞,這就對維修人員的素質提出了要求,基本上維修人員必須掌握現場所用設備的性能、故障、原理以及維修方法等,以便在機械設備出現問題的時候保障工程的正常順利進行。
掘進機由主、副司機密切配合進行操作。工作時必須嚴格遵守安全操作規程,確保機器和人身的安全。機器的操作應準確熟練,避免誤動作以致造成事故。截割工作前必須進行充分的準備,認真地進行班前檢查。
截割時應根據掘進斷面的大小和形狀,以及煤層的賦存情況,合理地進行截割工作。在實際工作中應根據巷道規格,很好地控制截割頭的升降和左右擺動,按照要求掘進巷道。
對于一般較均勻的中等硬度煤層,采取由下向上的程序;對于半煤巖巷道,采取先軟后硬,沿煤、巖分界線的煤側鉆進開切、沿線掏槽的程序;對于層理和節理發達的軟煤,采取中心開鉆、四面刷幫的程序,對于硬煤,則采取自上而下的程序,對于較破碎的頂板條件,采取適當留頂煤的方法;對于需要超前支護的破碎頂板,采取先截割斷面四周的方法;而對于相當堅硬的煤巖巷道,也可以采取從下向上的程序進行截割。截割時應注意煤層的層理情況,沿層理進行截割。
總之,煤炭企業要充分認識到煤炭綜掘技術的重要性,根據煤炭企業的具體情況,采用合理的煤炭綜掘技術方法,加強煤炭綜掘技術的管理,在保證煤礦生產質量和安全的同時,促進煤礦綜掘技術快速、有序、健康的發展。
[1]朱斌.煤巷綜掘快速施工[J].能源與節能,2014(9)
[2]周治國.大斷面硬巖巷道快速掘進技術[J].山東煤炭科技,2013
[3]陳小兵.綜掘機在煤巷中施工如何提高工作效率[J].科技創業家20l3