提升煤矿井巷掘进效率与质量的措施探讨
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提升煤矿井巷掘进效率与质量的措施探讨
【摘要】煤矿要实现稳产高产,那么其巷道的掘进工作必须得到有力保障,这可称之为一个关键的技术环节。井巷掘进的相关施工技术与管理措施,不仅与煤矿井下生产能力和生产安全密切相关,而且是矿井实现高产高效的必备条件。下面就对煤矿井巷掘进相关问题进行深入探讨。
【关键词】煤矿生产;井巷掘进;施工工艺;影响因素;有效措施
目前,在煤矿生产过程中,井巷掘进与开挖始终是影响生产效益和安全生产的重要环节,因此,深入探讨提升煤矿井巷掘进施工质量的有效措施具有十分重要的现实意义。
1井巷掘进工程主要施工工艺分析
1.1凿岩爆破
凿岩爆破工作主要包括打眼、装药、放炮和处理瞎炮等。选择好凿岩设备和爆破工艺非常重工。
1.2掘进通风
掘进通风的作用一是排除有毒有害气体(炮烟)和粉尘;二是供给工作人员足够的新鲜空气。掘进通风一般是利用局部通风扇(局扇)和风筒进行通风。
1.3岩石装运
把掘进工作面爆破下来的岩石装入矿车运出工作面,就是岩石装运工作,也称出渣。平巷掘进中,一般采用装岩机进行装运作业,如铲斗后卸式、耙半式、扒爪式连续装岩机等。斜巷常用耙头号式装岩机;竖井掘进主要用悬吊式抓岩机和靠壁式抓岩机。运输岩石主要用矿车。立井掘进提升岩石主要采用吊桶和吊篮。
1.4井巷支护
为了保持井巷的稳定,防止井巷围岩发生垮落和过大变形,必须进行井巷支护工作。支护工作可以落后于掘进工作面一定距离并与掘进工作面平行进行,也可以在掘进工作结束后再进行支护。但对于不稳固的岩石,必须随着掘进工作的进行,及时安设临时支架,待掘进作业完成后,再把临时支架换成永久性支架。支护材料的选择要根据巷道断面大小、形状、服务年限、地压大小等因素综合考虑。根据支护材料和形式的不同,主要有木支架、金属支架、钢筋混凝土支架和混凝土或石材砌支护。
2影响巷道掘进的因素分析
巷道掘进作为一个综合的工程施工工艺,影响因素众多。它不仅取决于施工地段的地质条件,而且与掘进设备的装备水平和各生产工序密切相关,这些因素形成一个系统影响着整个掘进过程的速度。
2.1地质构造
地质构造是影响巷道掘进的首要因素。对于煤矿巷道来说,影响掘进的地质构造主要是指工作面煤岩硬度,褶曲构造,围岩节理和劈里发育情况,顶底板的稳定状况,瓦斯量和涌水量等。好的地质条件可以提供较好的基础条件以实现快速掘进,而复杂的地质条件将制约着快速掘进的实现。
2.2掘进设备装备水平
随着科学技术的发展,巷道掘进新技术新设备的不断出现,使矿井巷道掘进速度稳步提升,但目前我国的掘进装备虽已较为齐全,但自动化程度与发达国家还有差距,性能也还有待提高。如,煤巷掘进综掘机已经在发达国家得到广泛的
应用,这实现了煤巷的高效掘进,而相比之下,国产掘进机质量性能差强人意,较高的故障率,也对煤矿高效生产的掘进环节产生不利影响。因此,提高掘进技术装备水平是实现采掘均衡发展,进而提高生产效率的重要途径。
2.3巷道掘进施工工艺的影响
根据资料统计显示,在巷道掘进施工作业中的巷道支护时间一般要占总施工花费时间的七成左右,巷道支护上的占用的时间太多,因此掘进巷道施工中的掘进作业与支护作业的连续程度,是提高巷道掘进速度的最大考验。此外,一些掘进设备的维修期过短,频繁的故障也会导致巷道施工工艺的不连续,从而影响掘进施工的效率。
3提升煤矿井巷掘进效率与质量的措施探讨
3.1选择合理的循环作业方式、进度和时间是提升掘进效率与质量的基础应根据巷道断面和地质条件、施工任务、现有技术、设备水平等具体情况,选择出掘进循环作业的具体方式。要从实际情况出发、发挥优势,既要坚持效率速度优先、又要兼顾质量、安全、方便职工,作业班的循环办法要综合考虑多种因素。
掘进循环进度与循环次数密切相关,互相制约,循环进尺数确定了,循环期内的工作量和所需的时间也就确定了,从而就可求得每小班的循环次数。循环进尺决定于炮眼深度。因此要考虑钻眼爆破的效果,根据目前钻眼爆破的技术条件,一般以1.5m~2.0m的炮眼深较为合理。随着高效凿岩机和爆破器材的进步,可采用2.0m~3.5m的中深爆破,这可以提高掘进速度。
确定掘进协调交叉作业工序的作业时间和循环时间非常必要。炮眼深度的确定,决定了各主要掘进工序的工作量,应根据技术、设备情况、工作定额计算出所需的作业时间。全部作业时间,扣除能够与其它工序平行作业的时间,就是一个循环所需的时间。
3.2掘进过程中局部冒顶的预兆和预防措施
掘进过程中局部冒顶事故发生之前,常有以下预兆:顶板裂隙张开,裂隙增多,敲帮问顶时发出不正常的声音;顶板裂隙内卡有活矸,并有掉碴、掉矸现象,先小后大;煤层与顶板接触面上,有很薄的矸石片不断地脱落;滴淋水从顶板劈裂面滴落。
预防措施:顶板、巷帮支护必须紧跟迎头,不允许任何滞后,必须坚持“掘一排、支护一排”原则。严禁使用不合格的支护材料及配套设施。严禁空顶作业,严格执行敲帮问顶制度,要把专人观山落实到迎头每一道工序中,防止顶板事故发生。配备必要的矿压观测手段,观压观测每隔50m安设一顶板离层仪,要安排专人按要求安设、观测,并做好记录。巷道地质条件发生变化时,应按变化程度,调整支护参数或采取应急措施及时处理。掘进时,片帮或冒顶会使巷道超宽或超高,当超过400mm时,应及时处理,必须根据具体条件补打临时支护。工作面必须配备临时支护材料,以备待用。
3.3凿岩、爆破事故及预防措施
凿岩机打眼时,常常会发生风、水管飞出伤人;浮石松动震落击伤作业人员;钢钎打入盲炮孔,哑炮爆炸伤人等事故,这极大地影响了井巷掘进的效率。因此,应采取以下措施予以预防:
1)严格执行“敲帮问顶”制度,仔细检查工作面空间有无松动浮石,支架有无破损和异常现象,一经发现,应立即处理。处理时,要从安全地点由外向里逐步进行,人员要站在安全地点,使用长柄工具。