浅论如何提高煤矿巷道掘进效率
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浅论如何提高煤矿巷道掘进效率
霍晨光孙斌
摘要:在煤矿的开采和建设过程中,巷道的掘进是非常重要的一个环节,它直接影响着煤矿的生产效率。本文笔者就这个问题简单的谈了一点自己的看法。
关键词:煤矿掘进效率
煤矿的掘进工作一直是影响着煤矿生产和建设的重要环节,而掘进效率又有许多的影响因素,如何才能提高掘进效率就成了我们面前的重大课题。
一、煤矿巷道掘进效率的主要影响因素
1、煤矿巷道掘进区域地质构造
对于煤矿巷道掘进而言,地质构造是最重要的影响因素。通常来讲影响巷道掘进效率的地质因素主要包括煤岩硬度、褶曲、围岩节理以及层理发育情况等。稳定的地质构造可以为巷道掘进的快速实施提供前提保证,而复杂的地质构造将直接影响整个巷道掘进工艺。煤岩的硬度过高,巷道掘进的难度就增大,但是这种地质构造可以为巷道提供一种稳定的顶板条件,从而为巷道的支护创造了有利条件,巷道的支护工艺相对简单,从而有效地提升了掘进效率。地质构造中的褶曲、断层、节理等构造直接导致了煤层及围岩的破碎性大,在掘进过程中易引起各种冒顶、垮落事故,同时增加支护难度,导致巷道掘进效率的下降。此外,煤矿巷道掘进过程中当进入到煤层或特殊地质构造时,巷道中的瓦斯涌出量可能会随之增加,为了保证巷道掘进施工的安全顺利进行,就必须采取各种方法来降低巷道以及工作面中瓦斯的含量,这将会导致煤矿建设成本的提高,而且还直接影响了巷道掘进的效率。
2、巷道掘进设备的水平
我国当前大多数设备的性能以及自动化水平仍然不高,与国外先进设备相比仍有很大的差距。比方说巷道综掘机已经在世界很多煤矿巷道掘进施工中得到应用,这一设备帮助很多的煤矿实现了巷道掘进的快速施工,在掘进效率方面取得了较好的效果。但是,我国煤矿所使用的巷道掘进机性能却达不到相应的标准,设备经常出现故障,整体的工作效率一般,这也直接影响了我国煤矿生产的高效,提升相关机械设备的性能,不仅可以有效地提升巷道掘进效率,还可以提高煤矿生产的总体效益。
3、煤矿巷道掘进施工工艺
在我国,由于煤矿巷道掘进设备的质量和性能存在明显的差距,使得相应的巷道施工工艺也处于一种比较落后的状态。比方说当前我国与巷道掘进设备相配套的支护设备主要是单机锚杆钻机,这种设备在进行锚杆的安装时,需要人为进行,这直接导致了施工效率的下降。在巷道掘进施工过程中,采用这种方式施工支护需要花费整个施工时间的70% ,由于巷道支护需要大量的时间,所以巷道掘进施工时不得不采用掘进与支护相分离的施工工艺,这种工艺直接导致了巷道掘进效率的偏低。
二、提升煤矿巷道掘进效率的有效对策
1、加强煤矿地质勘探及预测工作在进行巷道掘进施工前,应该充分利用三维物探、钻探等技术来对相关区域进行充分的勘察,并在掘进施工中采取动态的跟踪分析预测方法,为巷道掘进效率的提升打下良好的前期技术基础。
2、采用中深孔爆破技术
(1)岩巷条件下的爆破技术
在进行岩巷的掘进时,应该利用风钻钻爆破孔的方法,在每个掘进头处保证有5—6台的风钻进行钻孔,而且每个钻孔的深度要保持在2.0—2.2m之间。同时在施工过程中应该确保完成以下几点:第一,操作人员必须严格按照相关的操作规范进行施工;第二,在进行钻孔前首先要确认好中腰线的位置,并明确钻孔位置以及周边的实际情况;第三,不同的钻孔应该尽量保持在同一水平线上,做到钻孔的整齐排列,保证最后爆破后工作面成型统一整齐;第四,针对不同钻孔位置岩石的硬度不同,适当调整钻孔内的用药量以及周边钻孔的用药量,从而在满足爆破效果的前提下,尽量减少用药量;第五,在进行爆破前应该制定周详的施工计划和工序,并对爆破过程中可能出现的问题以及爆破效果进行有效地预判,并制定出针对性的施工方案。此外,在巷道掘进排班时,应该采用班组多次循环的方式来进行掘进,每一次循环应该保证掘进2m的施工进度,在正常的工作时间内,保证每个班组可以进行三次循环,这样每个班组的掘进进度就为6m,如果持续一个月的时间,那么掘进的进度就可以达到370m,这相当于标准岩巷的520m。
(2)煤巷条件下的爆破技术
在进行煤巷掘进时,因为爆破孔深度以及循环掘进施工的影响,要想大幅度的提升煤巷的掘进速度有一定的难度,为了保证掘进的速度以及掘进过程的安全,对于迎头爆破孔的深度要进行较为精细的设计,底部、掏槽、边帮以及中不爆破孔的深度都应该控制在2m,上部的炮眼深度只需要达到0.7m即可。当爆破完成后,应该马上在0.7m的位置及时施工第一排支护。在爆破完成后,煤巷顶部的煤层已经较为松散,这时需要对这些松散的煤层进行处理,待完全处理后,再进行接下来第二、第三排的支护工作。利用这种循环掘进的方式,每茬炮的进度应该达到1.8m,如果每个工作日内每班完成三次循环,那么每天的掘进进度就可以达到16.2m,一个月的掘进进度就可以达到490m。
3、合理安排施工工序
为了保证掘进设备的正常使用,煤矿施工单位应该设立专人来进行设备管理。首先,充分重视煤矿巷道掘进设备的维护和保养工作,安排专门人员对巷道掘进设备进行管理和维修,保证每一台设备都有相应的专人进行管理。通过这种方式来不断提升相关人员的责任心以及工作积极性,保证掘进设备可以正常顺利的为巷道掘进施工服务;其次,对于各种可能遇到的突发事件做好相应的预案,并储备一些经常损坏或磨损的部件,保证设备的正常使用;最后,煤矿相关的领导应该注重施工的协调工作,并经常到巷道掘进施工现场进行问题的处理和解决工作。
4、掘进推广使用光爆锚喷支护的技术
使用光爆锚喷支护技术的巷道有着明显的优势。不但成型好,而且岩面平整。在采用这项技术以后,眼痕率达到75% 以上,超欠挖则降低至15%。我们按照不同岩巷的岩性来对支护参数修改以及优化。在以往,锚喷巷道支护全部是使用2.4米的锚杆来支户,而不去考虑顶板的情况。经过现场跟班以及对比实践,在顶板情况良好的地段可以适当缩减锚杆的长度,同时可以适当加大间排距。经过对支护参数的调整,不但缩减了锚杆眼施工的数量,而且打眼所要花费的时间明显缩短。这样节省了成本并且提升了工作效率。
总之,解决好煤矿巷道快速掘进的问题,不仅可以提高施工效率,而且能给煤矿企业创造理想的经济效益。通过影响掘进因素的分析解决好这个问题,能够