王富壽
摘 要:本文針對嘉陽集團公司礦井掘進單進的現狀,對半煤巖巷掘進方法進行了較為詳細的對比、分析,進而提出了提高半煤巖巷掘進單進的途徑及相關建議,將對提高掘進單進具有一定的參考價值和意義。
關鍵詞:提高掘進單進途徑;半煤巖巷;煤礦生產
掘進在煤礦生產中起著先行的作用。嘉陽集團公司的半煤巖巷掘進目前采用傳統的鉆爆法施工,人工打眼放炮,耙砂機裝矸,絞車運輸,機械化程度較低,排矸時間長,進而導致掘進的單進相對較低。企業要“做大、做強、做優”,煤炭生產主業要實現可持續發展,必須通過走內涵式的發展道路擴大再生產。礦井的生產規模不斷擴大,煤炭產量大幅度增長,巷道掘進進尺的量也相應大大提高。而事實上我公司煤炭產量的大幅度增長,采面推進速度加快,巷道掘進單進相對較低,半煤巖巷掘進進尺相應欠帳,因而造成采掘部署和采面接替相對緊張。在公司提高采煤裝備,上綜采后,采面接替會更緊張。半煤巖巷掘進已嚴重制約礦井可持續穩定發展。
一、掘進單進的現狀
嘉陽集團公司近幾年半煤巖巷掘進單進(架棚)的月均統計數字,見下表:
從上表看,我公司半煤巖巷掘進整體水平與外單位130米/月相比是較高的。但在我公司,從02到04年半煤巖巷掘進單進提高了30米,隨后有所下降,基本穩定在165米/月的水平,掘進進尺在現炮掘、絞車運輸的基礎上提高的空間不大了。
二、半煤巖巷掘進單進低的原因分析
煤礦生產,半煤巖巷掘進先行。半煤巖巷掘進在煤礦生產中起著至關重要的作用,是礦井實現半煤巖巷掘進超前,確保礦井生產后勁的根本。半煤巖巷掘進單進低嚴重制約半煤巖巷掘進進尺的提高,半煤巖巷掘進單進低的原因是多方面的。根據我公司的實際情況,主要原因在于:
1、施工環節復雜,運輸距離長,運輸工作量大,安全性差。
在我公司半煤巖巷掘進中,施工環節多,長期采用JD-11.4型絞車運輸,JD-11.4型絞車鋼繩長度最長為300米,JD-11.4型絞車運行300米需時12-15分鐘,排矸需多次轉運。長度為850米的巷道共需絞車4臺(上山巷道還要多一臺倒拉絞車),從以前的實際施工情況測算,正常情況下(運輸隊供車正常,巷道內每個車場均有座底車),循環進度1.5m,僅排矸時間就需2個多小時(如果供車不正常,掉車,排矸時間更長)。隨著巷道不斷向前延伸,運輸路線更長,排矸時間將更久。
在掘進生產中,絞車運輸事故占掘進安全事故的80%多,鋼繩在巷道內易磨損、易斷繩,造成跑車事故,還易發生超掛車、不按章操作的違章行為。絞車運輸安全性差。
2、配員不足,新工人多,技術素質不高,操作技術不熟練。
嘉陽集團公司由于多年未招工,近年由于老工人到年齡退休的多,加上礦井產能擴大,勞動力不足。公司在99年到2005年的幾年間招收了1千多的采掘合同工,所招的采掘工大部分文化素質低,接受能力差,再加上部分人不愿學,造成多數人技術素質不高,操作技術不熟練。有的干了幾年掘進,卻一直在后面搞運輸,磧頭打眼、放炮的一概不會。公司近幾年雖然招了1千多人,但各采掘隊仍然配員不足,像掘進一、二隊都還差10多人的配員。
3、礦井地質條件較差。
天錫礦井開采的煤層為極薄煤層,只有0.9米厚,小斷層多,頂板的小滑面構造發育,易垮落,沿煤層掘進煤層起伏較大。
4、沿襲傳統,推廣應用先進技術不積極,施工機具陳舊,故障多。
公司半煤巖巷掘進長期采用鉆爆法,架棚支護,絞車運輸,煤電鉆打眼,耙砂機裝砂。所用機具打眼、排矸速度慢,易出故障;架棚支護支護速度慢,放炮易打垮棚,安全隱患大。07年公司才開始在半煤巖巷推廣使用錨網支護。
三、提高半煤巖巷掘進單進途徑
針對礦井半煤巖巷掘進單進低,采面接替緊張的矛盾,結合天錫井實際,對提高半煤巖巷掘進單進進行了多方探索,制定切實可行的方案,提出半煤巖巷掘進炮掘單進240米/月,綜掘350米/月的目標,通過以下途徑是可以實現的。
1、用風鉆打眼、錨網支護
磧頭采用7655型風鉆打眼,解決了半煤巖巷在遇砂巖時用煤電鉆打不動眼的情況,提高了打眼速度,節約了打眼時間。采用錨網支護,支護效果好,減輕了工人勞動強度,減少了巷道內的材料數量,不再出現架棚巷道柱子、工鋼、半圓木需要大量場地堆放的現象。采用錨網支護,還可實行支護和出矸平行作業,節約了作業時間,提高工時利用率。
2、采用皮帶連續化運輸,簡化運輸環節
運輸是制約掘進進尺提高的瓶頸,解決運輸環節上存在的問題,可大幅提高掘進單進。2007年6月中旬,在3116機道炮掘中使用錨網支護,為簡化運輸環節,在3116機道安裝皮帶和轉載溜子,煤(矸)進入3116機道煤倉,在260南運輸大巷用礦車裝載出井,為提高半煤巖巷掘進單進創造條件。下表是3116機道在采用皮帶連續化運輸,31161風巷和31162風巷采用絞車運輸,掘進情況的比較表。
3116機道在邊學邊干,不斷摸索經驗的情況下,掘進882.4米用時4個月,月最高進尺248米,月均220.6米。通過3116機道和31161、31162風巷掘進情況的比較,采用皮帶連續化運輸,月均進尺提高在40米左右。采用皮帶連續化運輸后,極大地簡化了運輸環節,縮短了排矸時間,提高排矸速度,為提高掘進單進創造了良好條件,大大提高了掘進單進。在3116機道掘進施工過程中,對放炮后崩落的煤及矸石實行分裝分運,保證了工程煤的回收。
采用皮帶連續化運輸,避免了多臺絞車運輸配員多的情況,可減少班組配員,節約了勞動力資源。采用皮帶連續化運輸,安全上消除了絞車運輸帶來的安全隱患,增加了安全性,這一點從07年7-9月的統計數字上得出結論。見下表。
3、應用綜合機械化半煤巖巷掘進技術,提高半煤巖巷掘進機械化程度。
嘉陽在半煤巖巷道掘進施工中,一直采用傳統的鉆爆法半煤巖巷掘進施工,因此對半煤巖巷道掘進進度、工程質量、支護效果以及掘進工效、成本等,都有較大影響。采用鉆爆法掘進施工,半煤巖巷道掘進單進平均165米/月,掘進單進相對低。由于受爆破施工影響,巷道斷面規格尺寸與施工設計圖相比,經常出現超挖和欠挖現象,影響巷道工程質量。爆破對巷道圍巖的震動、撕裂和破壞,不利于巷道的維護,影響支護效果。因此,改變掘進施工工藝,實現半煤巖巷掘進破、裝、運機械化、連續化是改變半煤巖巷掘進施工現狀的根本途徑。
根據EBZ100Z、EBZ135綜掘機技術參數和半煤巖巷掘進施工情況,將綜掘機應用于31131、31132風巷和3113機道掘進施工中,通過采取優化施工設計,為半煤巖巷使用綜掘機提供技術保障;加強崗前操作技能培訓;加強支護和技術管理;優化勞動組合及作業方式等措施,取得了較好的應用效果。
A、進尺
在煤層賦存相對穩定的區域,應用綜合機械化掘進技術,半煤巖巷掘進單進較高。31131風巷全長1646米,在2008年4月6日開工,11月20日完工,月均235米,月進尺最高達到330米,其中,最高班進尺達到7米/班,最高日進尺12.7米/天。31131風巷用綜掘機掘進,在技術不熟練等多方不利因素下,用時7個多月完成了1646米,而采用普通鉆爆法施工最少也得用時10個多月,采用綜掘比采用普通鉆爆法施工節約最少3個月工期。3113機道全長1656米,在2009年2月初開工,7月7日完工,月均340米,月進尺最高達420米,最高班進尺10米,
B、工效和配員人數
據統計,綜掘機在31131風巷掘進中,因設備故障影響,在生產不正常的情況下,平均工效也為0.43米/工。而斷面稍小的32052風巷(同為半煤巖巷),采用普通鉆爆法掘進,平均工效為0.245米/工。綜掘機掘進平均工效比炮掘提高了43%。
31131風巷全長1646米,綜掘機掘進,采用皮帶連續化運輸,每班配員9人,出勤為綜掘司機2人,支護3人,皮帶司機2人,放砂工1人,共8人。隨著巷道的延伸,使用兩臺皮帶,不需增加配員就可完成掘進任務。31131風巷如果采用炮掘、絞車運輸,前600米需絞車4臺,配員11人,出勤為材料道絞車3人,300米絞車2人,磧頭下放絞車、倒拉絞車2人,耙砂機司機2人,共9人。磧頭在打眼、支護時全班人員都到磧頭工作。隨著巷道的延伸,31131風巷1646米,300米一臺絞車,需絞車6臺,加材料道絞車,整條運輸線共7臺絞車,每班最少出勤人數為16人,配員增加為20人。運輸線的增長,排矸時間增加,每班時間只能完成一個循環,工效約為0.1米。
C、勞動強度低,安全效果好
采用綜合機械化掘進,減少了運輸環節和多臺絞車提升的工作量,大大降低了員工的勞動強度,從根本上消除了提升運輸的安全隱患,改變了安全生產環境。從我公司掘進環境來說,支護方式和頂板管理是先進的,安全性好,最大的安全威脅來自絞車運輸。從近幾年掘進安全生產事故統計來看,80%是運輸事故(08年掘進一隊所發生的9起安全違章全是絞車運輸事故)。而從08年4月31131風巷開始綜掘起,到09年7月3113機道完工,磧頭無一員工受傷,無運輸事故,實現了安全生產。
D、工程質量、支護效果
采用綜掘機掘進施工,通過劃線掘進,保證了巷道成型,避免了超挖和欠挖的現象。31131風巷、31132風巷、3113機道每月的安全質量標準化驗收來看,均達到優良級。
采用綜掘機掘進施工,減少了炸藥爆破對圍巖的震動、撕裂和破壞,利于半煤巖巷掘進施工頂板管理和巷道支護管理。
4、合理組織,加強技術培訓,強化施工現場管理,為提高半煤巖巷掘進單進創造良好條件
合理進行勞動組織,加強職工的技術培訓,提高職工的操作能力是提高掘進進尺的有力保證。在施工現場管理方面,狠抓施工環節管理,減少施工環節不暢對提高半煤巖巷掘進單進的影響。
一是搞好勞動組織管理,定期對職工進行技術培訓,提高職工的實際操作能力,增強職工的安全意識水平。
二是加強通風管理,通風及監測設備嚴格按“掘進系列標準化”要求進行裝備,因此選擇2×15KW大功率對旋局扇、直徑800mm膠質風筒對磧頭供風,縮短放炮后吹散炮煙和降低瓦斯濃度(低于1%)的時間,并在綜掘磧頭安裝除塵風機和采用氣噴霧降塵,極大改善了通風效果。
三是加強機械及電氣設備的預防性檢修工作,精檢修、勤維護,保證維修質量。
四是搞好運輸后勤保障,確保運輸車輛的供應。
四、結論和建議
提高半煤巖巷掘進單進,是客觀條件對我們的要求,是礦井綜合管理水平的集中體現。以上提高半煤巖巷掘進單進的途徑,經在公司天錫井260水平半煤巖巷掘進中實踐證明是可行的。
1、采用錨網支護,溜子和皮帶連續運輸,在3114機道月均進尺222米,單月最高252米,掘進班組配員固定在34人,隨著巷道的延伸,不需增加配員。
2、綜合機械化掘進技術在31131風巷月均進尺235米,單月最高330米;3113機道月均340米,單月最高420米。通過今后的不斷實踐,操作技術的提高,月進尺是能穩定到350米以上的。
因此,采用錨網支護、皮帶連續化運輸,簡化運輸環節,是提高半煤巖巷掘進單進的有效方法。采用錨網支護,在采煤工作面機采時在機道和以后不用的風巷側不開切口,可減少打印子人數18人,巷道回收人數也相應減少。應用綜合機械化掘進技術,提高半煤巖巷掘進機械化程度,是提高半煤巖巷掘進單進的發展方向。提高掘進機械化水平,可減少現有掘進頭數,半煤巖巷掘進6000米兩個綜掘頭就可完成。掘進綜掘,機、風巷長度可加長,減少采煤工作面搬家的次數,提高掘進回采率。提高礦井機械化水平,可減輕工人勞動強度,減少勞動力數量,有效控制入井人數,提高礦井安全水平。
建議:
1)礦井要進一步提高半煤巖巷掘進單進,必須走機械化發展之路,提高半煤巖巷掘進機械化裝備水平。
2)把好設備、零配件質量關,提高設備維修質量。
3)加強職工技術培訓,提高職工操作技能。