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2020年这一年主要工作井筒注浆、巷道掘进以及提升系统改装等项目,由于项目工期比较紧张、施工人员严重缺人、管理人员少,安全管理难度危险性系数大大增加。我针对项目的特殊性,及时调整各岗位人员配置,并制定了相应的应急预案。在组织生产过程中以施工安全可靠为中心,以“安全第一、质量第二、进度第三”为原则,以质量标准化工作为重点,以技术人才培养为手段,通过狠抓安全和进度管理,严把工程技术质量关,努力做好本职工作,安安全全、保质保量并按期完成2020年各个工地的生产任务。
一、虚心学习、努力进步
2020年我调到井巷项目部对掘进一无所知,我清醒认识到我在工作中的不足之处,通过与同行业精英沟通学习但实战经验缺乏,掘进的现场经验匮乏,所以我在这一年工作中,不断向班子成员、领导及职工学习,加速补充自己的实战经验,以严谨的态度对待掘进的每一道工序,提高自己的专业技术能力。
二、恪守本职、扎实工作
我深知煤矿管理工作的艰难与重要性,所以开始就要求对自己严格一点、只有兢兢业业、扎扎实实,才能做到优质高效。为此我把履职岗位职责、虚心学习作为自己的核心任务。在掘进生产期间,经常跟随作业人员一起进出井,现场观察、记录作业人员作业过程,获得了许多重要的一线经验,这些都是不可多的经验和知识,为我以后工作打下坚实的基础,也使得自己能够更快的进入角色,干起来得心应手。
中图分类号:X752文献标识码: A
随着经济全球化的不断加快,城市建设的规模也在不断扩大,在这种背景下,煤矿生产事业的地位日益提高,对国民经济的发展有着重要的推动作用。在新的时代背景下,煤矿施工作业已经不仅仅对人民群众生活水平的提高有影响,对现代经济社会的优化和完善也有着很重要的影响。在煤矿生产事业中,有一个很重要的问题,那就是一个快速、安全、高质量的掘进巷道对于煤矿施工生产建设事业的稳定开展有着很重要的推动作用,因此,快速掘进技术对于煤矿施工的稳定发展有着关键的作用和意义。文章针对煤矿施工工程项目实际的方式,提出了如何有效地完善快速掘进技术在施工过程中的应用,促进煤矿施工的高效运行。
1.煤矿施工的基本情况
文章以一个简单的煤矿施工现场作为例子,进行快速掘进技术的研究,对存在的一些问题深入探索找出其原因,从而为快速掘进技术的优化提供了相关的参考。
1.1掘进巷道基本参数特征
文中所提到的煤矿施工现场的地质条件是泥岩结合碳质泥岩结构形式,因此在进行巷道掘进时很容易出现离层问题。经过测量下轨道下山总工程量设定为1400米,下山的倾角角度设定为10°。其中,掘进断面的总面积为12.38平方米,直强半圆拱断面的总面积为11.08平方米。煤矿施工作业巷道采用锚梁网喷配合锚索的方式来对巷道施工进行支护,喷厚的参数经过测量设定为50毫米到90毫米左右,用无纵筋强螺纹钢锚杆作为支护锚杆。在进行支护的布设时,锚杆见得排距参数设定为800mm×800mm,锚索采用的主要材料是钢绞线,其间排距的参数设定为2000mm×2000mm,金属网通过铁丝网来构建,长为1100mm,宽为9000mm。
1.2施工存在的一些问题
在进行具体的施工时,存在很多因素使得施工技术的经济指标无法有效实现,从而影响施工水平和施工的整体质量。经过调查研究发现,有可能造成上述结果的因素主要有以下几个方面:首先该煤矿的下轨道下山倾角角度为10°,在进行掘进过程中由于施工区域的地质情况比较复杂,例如工作面迎头积水问题较为严重、巷道围岩的稳定性不高、泥岩和炭质泥岩在长时间的运行过程中必然出现的离层现象等等,这些恶劣的施工环境都加大了施工的难度,对现场工人工作的积极性和主动性也有较大的影响。其次煤矿施工巷道掘进现场中的相关设备并不完善,例如出货采用的普通55Kw绞车装置无法满足出货出矸对连续性和持续性的要求。还有在煤矿施工现场掘进作业环节中的爆破技术并不完善,因此效率相对较低,质量无法得到有效的保证。另外施工作业的平行性也没有可靠的保证,因此施工的质量和效率都会大大降低。根据相关的数据研究显示,掘进施工的月度进尺参数一般只能达到60米左右,整个矿区生产作业中的生产接替作业无法有效实现。
2.快速掘进技术优化作业分析
只有确保整个煤矿施工现场的生产工作具有较高的安全性和稳定性,才能使机械设备的运行不会出现任何问题,快速掘进的效率也可以在此基础上大大提升,而且工人的劳动强度也可以被有效合理地控制。因此在进行快速掘进技术的优化时,主要应该考虑到以下几个方面:
2.1优化施工设备,提高机械化作业视频
在进行巷道掘进的工作时,经常遇到顶底板出水的质量问题,为了能够有效解决这个问题,应该利用引入气动隔膜泵装置来进行排水,将迎头面积水抽取之后应该将这些水安置在后续临时水储存反应装置中,而随后在大功率排水泵反应装置运行时将储存仓内的水输送到大巷内,通过这种方法可以有效快速地解决下山巷道掘进过程中的迎头积水问题。另外,在进行巷道掘进施工时,对中腰线的控制和处理可以借助激光指向仪装置来进行,通过这个仪器可以确保中腰线的施工具有较高的质量和精确性,从而使整个工程的质量都可以得到大幅度提升。
2.2优化出矸系统
随着技术的发展,机械化的工作方式使得扒装、运输这些环节更加高效,而在此过程中的出矸流程主要由迎头耙矸机、皮带机、梭车、矿车、电机车运输构成。简而言之,在迎头耙矸机运行时将矸石耙集中起来,然后将它们安装到皮带机反应装置的内部,一旦皮带机装置开始反应,矸石就能以较高的效率进入到梭车里面,然后梭车会将矸石运送到矿车中,最终电动车会完成矸石运输的最后一个阶段。这个矸石的运输系统具有较高的灵活性,而且操作起来相对比较简便。较快的车皮运输周转作用率使得出矸质量的稳定性得到提升,而且皮带机的运用使得出矸过程的事故率大大减少,排矸能力大大增加。梭车的成功运用也使得因为迎头矸石积压过多而施工效率降低的现象得到了缓解,从而实现了快速掘进技术的机械化应用。
2.3优化爆破工艺
在进行爆破工序时,有以下几个注意点:首先是打眼施工的过程中,工作人员应该充分运用大断面施工环节,根据工程的实际情况设置3-4个风钻装置,打炮眼的深度和角度要根据预期的爆破效果来决定,从而提高爆破的整体效率。通过采取全断面一次掘进施工方式和终深孔爆破施工技术的结合,使得循环进尺度得到有效地扩大。这样不但可以使一次性爆破岩石量有所增强,也可以使爆破过程中炮眼的利用效率大大提高。而且在进行施工时,要将直眼掏槽技术和双阶契型掏槽方式相结合,从而使掏槽施工的有效深度大大提升,确保爆破施工的彻底性。
结束语:
综上所述,随着技术的发展,快速掘进技术已经成为目前煤矿施工企业一项重要的技术,受到行业内各种相关人士的关心和重视。而且该技术的发展对于我国煤矿行业的安全生产和健康发展有着极其重要的影响。在利用快速掘进技术具体施工时,要结合当地煤矿现场的具体情况,借助先进的管理手段和科学技术,不断推进快速掘进技术的进步,使煤矿产业的效率大大提升。
【参考文献】
1.煤炭掘进的现状
我国的煤炭业主要采用井工开采方式,2005年国有煤矿企业的原煤产量有90.72%是通过井工开采而来。我国地理条件多为山岭,造成煤层的贮存条件复杂、多样,煤层的厚度参差不齐,分布在表层零点几米到地下几十米之间,为了开采煤炭资源,通常需要挖掘大量的煤矿井道。2005年原国有重点煤矿挖掘总进尺为7464.6km,煤矿的采煤尺寸深度为6300多km,煤占总比的84.6%;而同年原国有重点煤矿的机械化综掘进尺为1931.4km,占总比的25.87%,挖掘的累积量不及总数的三分之一。目前为止,原国有重点煤矿采煤工作面有1402个,为保证其正常生产交接,共开展了3986个掘进工作面,其中开拓工作面有1038个,掘进工作面与回采的工作面比例为3:1,为了促使采掘机械化的同步发展,满足当前五百多个综采工作面的需求,综掘机械化程度赢达到50%以上。当下,随着社会科学和技术的不断发展,煤矿掘进工程技术与时俱进地更新换代,年产量过千万吨级的极其已经在国内先行试水使用,大大提高了煤矿的采集效率和开采量,使得煤矿掘进工程技术愈发成为一种高效率、低消耗的绿色开采技术。
2.掘进方法技术
目前我国煤巷高效掘进的主要方式有3种:第一种是适用于高效高产的煤矿技术,仅仅在少数矿区使用,尚处于实验阶段;第二种是利用连续采煤机与锚杆钻车配套挖掘作业,此种采掘方式多用于我国神东、万利及鄂尔多斯等矿区,在掘进采煤机连续采掘的状态下,实行多巷掘进并交叉换位施工的采掘方式,应用相对第一种较为广泛;第三种称为煤巷综合机械化掘进,这种采掘方式在我国重点煤矿作业面中得到广泛应用,主要是通过悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配合作业。
2.1 发掘适用于高效高产的煤矿技术
为了适应锚杆支护技术的快速发展,从而实现煤巷快速高效掘进,世界各个主要采煤国家的快速掘进装备都在不断发展进步,作为掘锚一体化设备的掘锚机组恰恰适用于高效高产的煤矿井巷,满足其高效掘进的要求,这种新机型的研发是建立在悬臂式掘进与连续采煤机的基础上。在工艺原理上,高效高产的煤矿技术采用的掘锚一体化设备使得掘进技术一条龙式进展,大大减少了煤矿生产掘进的作业时间,减少了掘进机器的使用,从以前的掘进和支护两台机器减少为掘进和支护在同一台机器上完成。当前主流掘锚机组分为两类:第一种是悬臂式掘进机机载锚杆机的掘锚机;第二种则是以连续采煤机为基础的掘锚机组。
2.2 连续采煤机的应用
作为及落煤、装载及移动于一体的综合机械化采掘设备――连续采煤机,它是一种具有较大截割宽的采掘机,主要以短壁开采,矩形断面的双巷或多巷进行快速掘进,在国外应用广泛,是现代高产高效矿井挖掘设备中的佼佼者。该种设备最早于1979年引入我国,由最初的单机发展到如今的成套设备,主要用于大断面煤巷的挖掘及短壁开采
2.3悬臂式掘进机的使用
悬臂式掘进机作为煤巷综合机械化掘进的关键性设备,其综合性能适用于我国现阶段国情,在提高掘进工作效率以及掘进尺寸方面发挥着重要作用。该项技术主要是将悬臂式掘进机、可伸缩带式输送机、转载机、单体锚杆钻机、通风除尘设备以及供电系统相结合,从而形成综合机械化掘进链。如今我国对于该种设备的年产量已超千余台,并根据实地情况研发制造了二十多种型号的机种,已形成系列化产品的雏形,大体满足了国内市场的需求。
3.掘进管理技术
在煤矿资源的挖掘过程中,先进的挖掘设备固然起着重要作用,但采用新的管理方式也具有重要的现实意义,通过先进的管理技术也可以形成生产力,在提高产量的前提下保证工程的安全可靠性。高效率并且具有实际应用价值的掘进管理技术包括以下几个方面:
3.1信息管理技术
对于任何一项管理技术而言,作为最基础的管理数据,信息的采集尤为重要。煤炭资源开采的最根本目的在于经济利益,影响煤炭价格变动的因素很多,譬如:交通运输成本、国际国内市场需求、政治因素、新型替代能源等,因此煤炭价格数据的及时采集更新显得尤为重要,根据价格的变动,若是提早发现其呈上升涨幅状态,增加开采量,则会大幅增长利润;同理可得,若是发现价格下跌,从而降低煤炭的开采量,则可降低因价格暴跌所带来的损失;若是在价格变动方面能掌握第一手信息,那么相对其他开采者而言,则具有策略优势,可预先制定相应措施,从而尽可能的降低风险,增长利润。其他方面,运输成本会根据汽油价格、道路情况、船只的变动的情况而变化,最终附加到煤炭成本价格上;世界范围内的竞争和需求、进出口税收的标准、各国相关政策的规定等等也会影响煤炭进出口的价格浮动。煤炭价格的高低从某些方面体现出世界经济的条件等情况。
3.2 安全管理技术
任何工程项目中最重要但又最容易被忽视的则是安全生产问题,管理者往往为了追求利益最大化,开采者往往因为惰性而不规范化操作,最终造成重大事故而导致井道坍塌、人员伤亡的惨剧,不仅对企业名誉造成损伤,也大大增加了企业意外支出成本。历年发生的矿难中,最常见也是危害最大的事故主要分为两类:矿井渗水事故和井道易燃气体爆炸事故。针对矿井渗水事故,一方面从设备着手,通过对设备的强化管理,采取定期检查排水系统方式,检测排水管是否有漏水、堵塞等隐患;检测排水泵是否故障,有无替代排水泵和替换应急电源,以及备用泵和备用应急电源是否能正常运行等等。另一方面,从人员安全意识着手,制定健全的安全规章制度和完整的安全规章体系,通过完善甘泉考核机制,并确定年度安全目标,来将安全责任落实到个人。
3.3 人员管理技术
任何工程项目中,最终执行者还是人本身,机器设备、管理技术只是起辅助作用。在煤炭挖掘工程中,人员更是重中之重,人员不仅仅是煤矿的开采者,其整体素质也影响着煤矿企业产品的产量和质量,代表着同行业的核心竞争力之一。首先,采取从上而下的管理制度,管理者必须以身作则,其素质影响到整个团队。加强管理管理者的自身素质和能力主要包括以下几个方面:(1)管理者对信息技术的理解水平;(2)管理者对紧急事故的处理和应变能力;(3)管理者对新型工具的实际应用水平;(4)管理者对安全措施的灌输和督促;(5)管理者对人员调动情况清楚且合理;(6)管理者的行业素质等等。其次,强化员工的基本素质,比如强化员工的安全防患意识;强化员工的自检能力,以及强化员工的逃生技能、自救能力等等。总而言之,以人为本,人员管理制度是所有技术实施的基础和前提。
4.结论
随着社会的飞速发展,不断有新型能源被开发,但目前而言,煤炭资源在我国主要开采能源中仍旧占据重要组成部分,况且我国作为一个人口大国,在能耗的方面对煤炭的需求量也居高不下。在当前社会背景下,对于高性价比的煤炭资源而言,如何选择高效率、使用成本低、安全可靠的开采方式及高效管理方法技术则显得尤为重要。
参考文献:
中图分类号:X287 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0203-01
为了最大限度的对地下的煤炭资源进行开发工作,应当对地下巷道进行有规划的挖掘工作,所谓进行施工主要指的是一些煤矿建设及生产中,采用一定的方法和措施将岩体和煤体进行破碎,进而形成一定的巷道空间,,之后对巷道空间进行相应的支护工作。可以说巷道掘进是一个系统而又庞大的工程项目,这其中包括诸多影响因素,对巷道施工进行科学的组织实施,可以在很大的程度上保障巷道的安全,更可以加速施工进度。随着煤矿开采的强度不断加大,致使其埋深也在持续增加,加之相应的地质条件复杂异常,使得煤矿巷道的支护工作难度加大,在世界范围内,锚杆支护技术已经得到了较为广泛地应用,可以说支护技术已经成为另了提高煤矿产量不可或缺的重要因素。
一,煤矿巷道掘进施工方法简介
(1)钻眼爆破法,采用钻眼爆破法对煤矿巷道进行掘行同时施工,通常需要几台煤电钻机进行共同施工,在众多因素当中,施工技术以及施工组织是考虑炮眼深度的重要因素,而炮眼与炮眼之间的距离必须要充分考虑到煤层的实际强度,而施工人员在对炮眼进行布置工作的时候,必须要遵循一定的基本原则,这个原则基本上与岩巷类似,我们知道煤的基本特质是软,所以对其进行掏槽工作相对简单,目前对多被采用的是单向掏槽的方式,而当面对较深程度的炮眼时,以为这类炮眼的断面相对小,通常情况下采用的是复合式掏槽方法,假如存在软媒夹层,施工人员就必须在软媒带中布置掏槽,通常情况下,掏槽眼会有3个左右,且其倾斜角度大与60度、小于90度,如果断面非常狭小,一般不会设置辅助炮眼。
此外,我们必须要提到装煤,大家知道,装煤是一项费时费力的工序,在施工现场,通常采用ZMZ型装煤机进行装煤作业,该型号的装煤机采用履带式行走作业,这种履带行走的方式具有灵活性好,工作效率高等诸多优点,并且ZMZ型装煤机可以对煤矿进行持续性的装载,非常适合在掘进断面上进行施工作业。而我们经常见到的装载机,其装载效率是人工装车效率的5倍之多,如果装载机和装煤机联合作业,效率提高的更加明显,在煤矿巷道的断面能够满足装载要求的情况之下,我们也应当利用装载机对煤炭进行装载工作,而对于一些较为狭小的断面,需要特殊制造一些小型的装载器械。
(2)在进行破煤、装煤的作业中,需要将煤炭转运到规定的运输设备之上,需要采用的掘进机械是煤矿巷道掘进机,这种煤炭掘进机具有进度快效率高,安全等诸多优点,可以说,我国目前的煤巷施工的重要发展方向就是采用掘进机进行掘进施工,在施工中采用掘进机施工作业,加之相适应的运输设备,形成一套流水作业模式,可以从根本上解决煤矿巷道掘进施工的工程进度问题,极大程度的提高了生产效率。而相对于掘进机,连续采煤机的结构与之大不相同,它的宽度非常大,主要采用横轴的切割方式,利用连续采煤机可以一次性挖掘出3米宽的巷道,由此看出它是采煤主要的主要设备,在欧美一些发达国家,连续采煤机对煤矿中的大部分资源进行开采作业。连续采煤机有很多优势,优势之一就是连续采煤机的投入小,而受益则很高,此外连续采煤机综合了掘进和回采,使二者进行了有机的融合,这一模式大大缩短了矿井的建设周期,加快了出煤的速度,大幅度提高了产量,最大限度节约了时间以及成本,且连续采煤机多数采用的履带行走,移动起来非常简单,所以在近几年,它被广泛地运用到了煤矿巷道掘进,而且具有非常快的速度。
但是,要想让连续采煤机充分发挥其主要性能和优势,就必须要对影响连续采煤机正常使用的因素进行了解,我们知道,连续采煤机要想下井作业比较困难,因为它的一些配套设施和其本身的吨位很高,不能对其解体搬运,而根据我国的地质特征,连续采煤机都需要井下进行作业,这严重的制约了其使用范围及煤矿的生产能力。
二、煤矿巷道锚杆支护技术原理
对锚固区围岩的离层和裂纹变形进行控制是锚固支护的重要作用,在支护的过程中应当尽量保持锚固区的围岩保持受到一定的压力,最大限度地减少对围岩的抻拉,以防止围岩变形和受到破坏,也就是要尽可能的维持锚固区围岩的完整程度,使之具有较高的稳定性。要知道锚杆支护体系的刚度至关重要,锚杆支护技术的绝对性因素是预应力的固定,这个固定必须要结合煤矿巷道实际的围岩条件,确定预应力主要是为了围岩能够在高预应力下,仍具有较高的围岩强度。此外影响支护效果的另外一个重要因素是锚杆预应力的扩散,我们知道,一根锚杆的预应力范围非常狭小,所以托板、金属网、钢带等构件必不可少,我们应当利用这些构件将预应力扩散到更远的地方,所以在预应力支护体系中,这些金属构件非常重要。
三、煤矿巷道支护系统存在的问题及其对策
说道煤矿巷道支护系统存在的问题,首先要说的就是软岩回采巷道的支护问题,因为这是煤炭行业的一大诟病,我们通常采用U型钢支架对围岩软化所引起的破坏进行控制,因为围岩的约束能力相对较差加之应力的影响,在相对薄弱的位置很容易形成破碎区,破碎区的蔓延会引起自承圈的损坏。
要想解决上述问题就一定要对网或者喷层的刚度进行强化,在那些薄弱的位置增加锚梁支护,进而大幅度提升围岩表面的约束能力,进而最大限度地制约破碎区的纵向延伸,同时可以结合实际情况进行二次支护,二次支护的主要作用是为了能够增加支护的强度,使其具有一定程度的柔性,一旦围岩发生变形,可以将围岩的能量释放,尤其在支护体系的后半段,更要强化其刚度,以充分控制围岩变形。
总结
为了使煤矿产业高速、稳定的发展,提高煤矿的产量,必须对煤矿巷道的掘进施工和支护技术进行深刻的理解,重点推广和应用锚杆支护,根据实际出现的问题,采取相应的解决措施加以对应,以保障采煤作业的顺利开展。
参考文献
中图分类号:TD263 文献标识码:A
我国矿产资源的开发过程中,由于多方面的原因存在很多问题,在进行岩层开采过程中,相对而言作业环境较为恶劣,而作业技术又比较落后,从而导致目前来说施工作业效率不高,严重影响了煤矿整体开采工作的进展。总体来说我国的煤矿开采效率不高,但是煤炭需求又在不断增加,所以面对这样的情况,提出了岩巷快速掘进技术,这种新技术是在传统技术基础上研究出来的,具有明显的优势,可以大大提高煤炭开采效率。
1岩巷掘进的含义
岩巷掘进是指在煤矿开采过程中采用的一种方法,主要包括凿岩、爆岩、运岩和支护等四个方面。通过多种工艺的配合达到理想的施工目标,所以必须要合理安排施工人员,采用比较先进的施工技术安全施工。
2影响岩巷快速掘进的主要因素
既然岩巷掘进主要是四个方面的施工内容,所以影响岩巷快速掘进的主要因素也从三个方面进行分析,希望通过这四个方面的原因分析,给岩巷掘进技术的进一步发展提供一些借鉴意义。
2.1凿岩
在凿岩的过程中,需要一些专业化的设备,同时要设计合理的开凿角度,仔细勘探,寻找最佳位置。在凿岩过程中首先是要确定科学合理的施工地点,设计施工图纸,同时还要采用更加方便的工具进行。
2.2爆岩
爆岩就是通过爆破技术进行爆破,打开岩层的缺口,为后面的施工奠定基础。目前爆破参数有待进一步化。爆破的手段技术落后,大多采用炮破技术,不仅造成爆破效果较差,存在超欠挖现象,周边成形不理想,从而形成二次动工或返工现象,而且还会耗费更多的施工时间,造成工程的延误,工程施工的安全性也得不到有效的保证。
2.3运岩
运岩就是把爆破结束之后形成的碎石块运走,清理施工现场,保证施工现场的整洁,为后面的煤炭开采提供一个良好的环境。在运岩过程中,一定要注意运输的速度和质量,要以最快的速度实现施工现场的清理,但同时也要注意安全,在岩层没有完全脱落的情况下,不能搬运,以免造成人员伤亡。
2.4支护
支护就是为保证岩巷的稳定及施工安全,采取对巷道围岩进行支持、加强的措施。在支护过程中,一是要保证支护强度,确保岩巷掘进的安全,同时还要保证支护的速度和效率,使巷道掘进可以安全高效的进行。
总之,一定要确保四项施工内容之间的紧密联系,保证岩巷掘进的速度和效率,同时在岩层不稳定的情况下,一定要加强支护作业,保证施工人员的生命安全,不能因为嫌麻烦,而进行后面的施工作业,一定要坚持安全施工的方针。
3影响岩巷快速掘进的其他因素
3.1工程内容衔接不完善
就目前来说绝大多数矿井采用普通型机械化作业方式。这种方式效率低下,耗费时间,并且凿岩、爆岩和运岩过程中存在很多漏洞,导致三者之间的配合不完善,造成花费的时间更长,严重阻碍岩巷快速掘进,这是影响岩巷掘进速度的重要原因,但是这个原因归根结底就是缺乏完善的施工管理体系,无法对工程项目进行实时监控,根据现场的具体情况进行不断的调整,保证施工的速度和质量,很多工序都不能平行作业,从时间和空间上不能充分运作,导致时间的浪费和人员的闲置。所以在具体操作过程中必须要合理安排掘进的施工顺序,以最大的效率完成工程。
3.2机械化装备水平低
就目前来说,在岩巷掘进的过程中,一般采用的设备都是比较落后的,没有实现接线机械化操作,都是靠人工或者人与机器协作完成,导致施工效率也较低,岩巷掘进的速度受到严重影响。所以必须要更新设备,投入更多的资金,在可能的条件下,实现机械化操作,
3.3施工人员的工作积极性不高
就目前来说,一方面施工工人的工资较低,同时工作的难度也在不断加大,导致很多施工工人消极怠工,影响工程的进度。另一方面操作人员专业素质不高,对于一些新的施工设备和操作方式不熟悉,耽误施工的进度,从而影响连续生产,对于工程施工中出现的突况处理不当,容易造成人员损伤和工程进度受阻。这些因素共同影响岩巷掘进的速度。因此应该提高工人的福利待遇,对工人进行专业培训,不仅要提高工人的工作积极性,还要提高他们的专业化水平。
4结语
随着我国煤炭开采工程的不断拓展,岩巷掘进技术也要得到广泛运用,但是对于一些细节问题一定要处理到位,注意分析影响岩巷掘进速度的一些因素,协调各方面的力量,实现岩巷掘进的快速和安全,保证煤炭开采的安全性,满足我国能源的需求增长。
参考文献
中图分类号:TD353.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)08-0023-01
1、前言
目前,我国的供暖材料还是以煤炭为主,所以对于煤矿开采以及开采过程中所需要注意的安全问题与经济效益在各地政府还是相当关注的。在我国对于煤矿开采的主要方式就是掘进的开采方式。随着潜部资源的消耗殆尽,我们必须向深部索取资源,导致采掘环境更加复杂,为保护采矿人员生命安全,必须采用更加先进的支护方式,以适应采煤的需要。
2、超前锚杆支护方式
支护一般是运用特定的施工技术或者设备,在采矿的过程中将要采的煤矿或者煤矿井阻碍采矿的岩石击碎,以便在掘进采矿的煤矿井中就可以形成地下巷道支护空间,对采矿工人的人身安全起着保护作用。超前锚杆支护方式是运用最广泛的一种支护方式。
(1)杆体强度高、重量轻。比普通锚杆杆体重量轻,大大降低了工人的劳动强度。
(2)锚固效果好。由于等强锚杆采用全杆身均为螺纹,增加了锚端的机械阻力,改善并提高了锚固效果,从而提高了搅拌效果和锚固力。
(3)综合支护性能好。施工过程中配合了相适应的螺母与托盘,能够更好的对锚网进行固定,对围岩形成更有效的支护层。
(4)采用等强锚杆支护,可以更加有效的控制深部巷道的围岩的变形,达到了巷道支护的目的,提高的巷道支护围岩应力,降低了围岩的变形量,提高了巷道掘进速度。
(5)速度提高,进度加快,巷道维护量减少,这些优点可使企业获得较好的经济效益和社会效益。
3、超前锚杆支护在煤矿井下掘进中的应用
3.1 安装锚杆
超前锚杆支护中所用到的锚杆设备一般都是由顶锚杆、帮锚杆、两帮锚杆和顶板锚杆这几个部分组成。在安装超前锚杆不同的部件的安装顺序是不同的,顶锚杆在采矿过程中所起的是全面防护的作用,它的安装顺序一般是先安装顶锚杆中间的部位,然后再安装它两边的锚杆位置。帮锚杆在采矿过程中所起的作用是挤压加固和缩小跨度,它的安装顺序一般是先安装上面的锚杆。然后再安装下面的锚杆的。两帮锚杆和顶板锚杆的安装一般是在一起完成的。这两种锚杆的安装一般都是先安装支护顶板锚杆,安装完成后再安装两帮的支护锚杆。等这些锚杆都安装完成后。超前锚杆安装才算完成。
3.2 打眼施工工程
打眼是建设超时锚杆支护工程必不可少的一项工程工作。在开始这项工作的时候,施工人员应该先搞清楚锚杆安装的具置和详细情况,然后再根据锚杆设置的位置科学合理的确定打眼的位置和锚杆之间的距离。一般采矿的工程实施都会有着一定的打眼原则。在对顶锚杆打眼的时候,应该尽量将换纤的次数控制在以此一下或者一次,从而确定锚杆的施工的次序。施工的时候应该注意施工的工作面的迎头与锚杆的相对位置的布置,它俩位置应该是相互贴和的,再向迎头靠近的时候应该明确规定最小或者最大的空顶距离。完成以上工作后就是打眼工作中的确定位孔,首先确定位孔的时候应该按照施工有关管标准来确定,对于锚杆角度、锚杆排间距和锚杆孔深这些工作的误差都应该严格按照作业标准,合理科学的处理,然后再做好对应的孔位标记。
3.3 对锚杆进行设置
一般地,在进行采矿工程前,企业都会对工程要实施的各项作业都会制定相关的作业标准和流程,以确保工程完美的竣工。同样地在设置锚杆位置的时候,企业也会制定相关作业标准和流程。对于设置锚杆所需要等待的时间和搅拌的时间都需要严格的控制。与设置锚杆相关的作业还要求在向孔位注入树胶脂药卷的一般步骤应该是,施工人员应该借助人工的力量将锚杆送到注入树胶脂药卷的跟前,此时的锚杆就可以借助锚杆机的匀速的上移直至上移的时间是搅拌时间的一大半后停止上移,再次进行匀速地搅拌。当锚杆钻机紧固在锚杆螺母后,设置锚杆位置正式完成。
3.4 现场使用注意事项
(1)施工人员必须牢固树立“安全第一,预防为主”的思想。总经理对企业的安全负总的责任,总工对企业安全生产的技术工作负总的责任,项目经理应对单位工程安全生产工作负具体领导责任,工程项目负责人对所管工程的安全生产负直接责任。项目部成立安全生产保障体系,建立健全安全检查机构,配专职安检人员,施工队、班组有兼职安检员负责施工中安全检查监督工作。上岗前对职工进行安全培训,特种作业人员持证上岗。
(2)施工过程是由一系列相互关联与制约的工序所构成,工序是由人员、材料、机械设备、施工方法、环境和测量等因素对工程质量综合起作用的过程,所以对施工过程的质量监控,必需以工序质量监控为基础,落实在各个工序的质量监控上。
(3)施工过程中质量控制的主要工作是:以工序质量控制为核心,设置质量控制点,进行预控,严格质量检查和成品保护,并做到:严格要求施工人员按操作规程、作业指导书和技术交底的要求进行施工。工序的检验和试验应执行过程检验和试验规定,对查出的不合格项,应按程序及时有效地处置。
(4)打帮锚杆眼孔时采用“干打外喷”的防尘措施,必须将眼孔内的煤粉排净,防止降低锚固效果。
(5)严格执行《煤矿安全规程》,严格按照“施工组织设计”和“施工作业规程”进行施工。坚决反对“三违”。现场施工编制详细施工措施,做到“一工程一措施”,“无措施不能施工”的原则。
4、结语
中图分类号:X752文献标识码: A
我国虽然地大物博,但是相对人口而言,油、气等资源的数量严重不足,煤炭资源如果不能跟上时代脚步,将会严重影响我国的经济发展,这些因素都决定了煤炭在能源中的地位。但是,我国煤炭资源的储备条件相对比较恶劣,在开采中会存在很大问题,煤层的厚度一般变化比较大,从零点几米到几十米不等,因此,必须开掘出来很多条煤岩巷道才行。煤矿巷道掘进是一个系统工程,影响因素较多,该系统中包含人(施工者和管理者)、技术装备、生产技术以及管理、安全、技术革新的影响等诸多因素所构成的综合复杂体系。
1 煤矿巷道掘进方式分类
目前,国内煤矿巷道掘进施工中主要采用的掘进方式包括综合机械化掘进以及掘锚一体化掘进两种。
1.1 综合机械化掘进
煤矿巷道综合机械化掘进方式是一个复杂的系统,它通常是由悬臂式掘进机、输送机、钻机、通风设备及供电设备等组成的。其中最关键的设备是悬臂式掘进机,其质量和性能对整个掘进施工的效率以及质量有着极大的影响。目前,我国的掘进机生产已经形成了一定的规模,基本能够国内的市场需求。
1.2 掘锚一体化掘进
建立在锚杆支护技术之上的掘锚一体化设备是一种高效的煤矿巷道掘进设备,它通过将掘进施工与巷道支护有机结合,大大减少了整个巷道掘进工程的施工时间,这对煤矿巷道快速掘进施工技术的发展具有重要的意义。
2煤矿巷道掘进施工的影响因素
2.1人的因素
2.1.1 施工人员因素
操作人员因素,在人员的招聘中应该注重选拔或者初期的培训,以往出现的常见人员问题是:操作人员文化水平、素质较差或操作过程不认真、粗心大意或者是对整个生产流程以及设备的性能不够了解不够熟练等。这些都直接影响煤炭开采的进度,影响经济的发展,无法提高工作效率。因此,在施工前要进行人员培训,在施工中要进行人员的合理支配,确保煤炭开采的顺利进行。
管理员因素,做为管理人员,不仅需要较高的文化素质、组织能力、管理能力,最重要的是协作督察作用,不能以权执政,应该与操作工人达成一片,共同友好的完成每一阶段的工作,避免巷道掘进设计与支护方式不合理,生产工艺不完善等原因造成隐患,从而影响施工的顺利进行。
2.1.2 管理组织形式
1)现场管理制度
健全和坚持以岗位责任制为中心的各项管理制度,是施工技术措施、施工设备和施工组织得以顺利实施的保证,是加快施工速度、降低生产成本、保证施工质量和安全的基础。
2)合理的施工方法
对于巷道掘进,采取一次性开挖成型或多次开挖成型方式,根据围岩情况进行超前支护或初期支护,必要地段加强支护,以保证安全。在支护过程中,改善施工艺,如采用湿喷工艺、发挥围岩自承能力的锚杆支护等,既减少工人劳动强度,又改善施工环境。
2.2 施工机械设备及生产技术因素
钻眼、爆破与装运是巷道施工中主要工序,而钻眼与装运设备的合理选择及使用将直接决定巷道掘进速度。
2.2.1 钻眼
当前巷道掘进普遍使用的仍是气腿凿岩机(如7655型、YT-28型、YTP26型等),由于气腿凿岩机输出功率小,钻速低,所钻炮孔深度浅,要想提高工作面钻孔速度,就得多机作业,但掘进工效仍无法提高。我国部分工程项目已采用单臂、双臂或三臂凿岩台车进行施工,但就我国凿岩设备使用及更新程度来说,大部分仍停留在第一、第二代水平,即气腿凿岩机或半液压凿岩台车水平。而国外在大断面巷道中已基本采用盾构机或TBM掘进机,小断面内均采用凿岩台车,使得钻孔时由更换钎杆、定位、开孔钻孔、返回钎杆均全部自动化控制。另外,60年代美国第一台直径3.1m的全断面掘进机试验成功(页岩中月进尺达到 2087.6m),给巷道掘进带来新的革命。又经近五十年来不断研究,从技术角度出发,它已能在任何岩石中钻进。由于全断面掘进机掘进速度快,成本低,工效高,巷道掘进质量好,又安全可靠,所以其势必将取代其他凿岩设备。
2.2.2 装运
装岩工序在平巷掘进中占整个循环时间的30~50%,当前国内已基本实现机械化作业。从五十年代到现在,我国工程施工中装运机械共进行了四个阶段的更新,在装岩上总的趋势是从效率低的装载设备为主的间断出碴设备配套,向高效率连续出碴设备配套发展,即采用连续作业的蟹爪式或立爪式装载机与皮带转载机和矿车配套,或采用的无轨铲运机出碴或与大吨位自卸汽车配套出碴,其可把掘进工效提高1~2倍,采准时间缩短75~80%。
2.3自然因素
在煤炭开采中会遇到的情况有地下水突然的冒出、高温的地表、高压力的围岩、各种气体等自然的因素,都会严重的危害到施工人员的人身安全,虽然现在科技比较发达,有各种各样的检测手段,但是在发现相关自然因素或者突发事件时,都势必会影响施工的进度。
3煤矿巷道掘进施工关键技术
3.1 优化运输系统
3.1.1 胶带输送机代替绞车运输
为了杜绝提升运输的不安全因素,采用胶带输送机运输,胶带输送机与同能力较大的绞车相比具有更多的优点:一是胶带运行可靠。二是便于维护,采用集中控制,人员较少。三是钢材、配件、电力消耗少。四是胶带上层可运矸,下层可以运料。这样不仅实现了岩巷矸石的连续运输,而且降低了个人运送物料的劳动强度,杜绝了运输事故的发生。
3.1.2 水平缓冲矸石仓
要快速转储矸石,优先考虑使用胶带运输,在施工巷道的外段取长度20~ 30m,并在中间处搭建1~1.5米的防护网,将矸石与轨道、人行道分开,此段作为缓冲水平矸石仓,形成扒装机+皮带+水平缓冲矸石仓+扒装机的扒、转、存、装的连续出矸系统。迎头放炮后前部扒装机集中将矸石扒上胶带,转存到水平缓冲矸石仓内,后部扒装机进行装车运矸,车皮随到随装,解决了使用绞车提升运输及出矸慢的难题,同时减少了岗位工、降低了工人的劳动强度。
3.2 锚杆支护技术
锚杆支护是通过锚入围岩内部的锚杆,改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而由稳定的岩石带,利用锚杆与围岩的共同作用,达到维护巷道的目的。与架棚支护相比,锚杆支护有很多优点:比如节约坑木和钢材;降低支架成本;掘进断面小;巷道变形小;维护费用低;工作安全;锚杆轻便,可以减轻工人的劳动强度;可以减少通风阻力;有利于一次成巷施工和加快掘进速度;使用范广,适应性强。但是锚杆不能预防围岩风化,不能完全防止锚杆与锚杆之间裂隙岩石的剥落。因此,应配合其他的支护方式,如锚喷支护。锚喷支护技术是近年来发展速度最快,适用范围最广,技术经济效果最明显的技术。锚喷支护从稳定的岩石巷道到松软破碎带内的巷道、从静压巷道到动压巷道、从采区上山到回采巷道都得到普遍应用。另外在有些井筒、交叉点、马头门、绞车房、大断面硐室、煤仓等也应用了光爆锚喷支护技术。同时锚喷支护也成为巷道维修的重要手段。总之,在岩巷掘进中,使用锚喷支护,能有效控制巷道变形,为围岩快速掘进打下坚固的基础。
3.3 掘进工作面的通风和防尘
3.3.1 通风
在进行巷道掘进施工的过程中,掘进工作面通风工作的好坏直接影响着煤矿生产的安全性。目前,常用的掘进工作面通风是利用通风机进行通风。在进行通风机的选择时,应根据通风机所需要的工作分压和工作风量进行选择,最常用的是压入式通风机。压入式通风机及其启动装置安装的位置应与风口保持10m以上的距离,距地面高度保持在30mm以上,同时通风机的吸入风量应小于全风压供给该处的风量。在选择通风机的同时还要考虑到如何选择合适的掘进通风风筒,风筒的直径应该能够保证最大通风长度供风的要求,在此基础之上,要尽量学则直径较大的风筒,风筒出口到掘进工作面的距离应保持在5m以内,以此降低风阻,避免产生涡流的情况,减少漏风,保证巷道的通风顺畅。在进行巷道掘进施工的整个过程中,必须让巷道一直保持良好的通风状态。通风机要指定专人进行管理,在下井安装之前,必须要进行试运行检查,并做好检查和维修工作,保证通风机投入使用后能够连续、可靠、安全地运转。
3.3.2 防尘
在掘进施工的过程中,粉尘主要产生原因是煤岩受到摩擦及压碎、煤块掉落与机器设备和地面产生碰撞及工作面沉积的粉尘在通风过程中被扬起到空气中所形成的粉尘。目前,主要的煤矿除尘方法包括每层注水、湿式凿岩与钻眼、装岩洒水、通风除尘、冲洗矿井巷道岩壁以及安装隔爆装置等。我国常用的除尘方式是长短抽通风除尘,在实际施工的过程中应该结合施工现场的实际条件,选择适宜的一种或者多种结合的除尘方式来除尘。除了采取除尘措施外,在施工的过程中,应加强对空气中粉尘浓度的检测工作并要求施工人员做好个人防护工作,这样能够有效减少掘进工作面的粉尘,这对保证煤矿的安全高效生产具有重要意义。
3.4 光面爆破技术
目前,煤矿巷道掘进施工中均采用光面爆破技术进行爆破施工。光面爆破技术是在爆破施工的过程中使四周的炮眼同时起爆从而使爆炸裂缝沿着径向向四周扩散,同时利用相邻炮眼所产生冲击波的叠加效果,对岩体产生切向的拉力,裂缝在进一步扩展以后,使围岩表面形成一个较为平整的爆破面。目前的光面爆破主要包括轮廓线光爆法、预裂光爆法及修边光爆法三种爆破方式。炮眼需要布置带煤矿巷道的轮廓线上,眼的间距与装药量必须要结合围岩的实际情况进行初步选择,然后通过试验最终确定。目前的光面爆破施工大多采用浅孔爆破,为了提高进深尺寸,可以适当加大炮眼的深度和直径。经过多年的实践,可以确认采用中深孔进行爆破也是可行的。
4结语
煤矿巷道掘进施工是非常复杂的,涉及的影响因素很多,不仅受制于施工地带的地质条件,同时与掘进设备及施工技术水平、生产工序等,也具有非常密切的相关性。因此,应当不断加强对煤矿巷道掘进施工技术的改进与创新,保证煤矿开采的可持续发展。
参考文献
首先,矿领导班子成员对我工作的关心指导,感谢各位领导及职工同志们对我工作的支持和帮助。时间飞逝,转眼我参加工作已三年有余。在此之际,总结一下在这一年中我做了哪些工作?工作中收获了那些成绩和经验?其中还有那些缺点和不足?这样也能更好地做好今后的工作。继续保持自己的长处,克服自己的弱点,逐步提高自己的技术水平和业务能力,配合煤矿的发展步伐。
我于20xx年1月至3月担任掘进一队技术队长,3月至10月担任掘进二队技术队长,xx月至今担任生产科副科长。现将掘进队担任技术副队长的主要工作汇报如下:
一、严格要求自己,明确自身职责
积极配合队长开展技术管理工作,认真组织区队的生产,保证每项工程开工前规程、措施齐全,坚持一工程、一规程、一措施。定期复查掘进工作面作业规程,根据现场情况及上级有关规定及时修改补充完善。每月坚持入井不低于24个,深入现场,对生产工艺及职工操作进行指导规范,发现问题及时处理。制定切实可行的质量标准化管理制度,规范区队职工的安全质量操作规范,及每月的进行安全培训提高区队职工的安全生产意识。
在掘进二队领导班子的紧密团结配合下,掘进二队20xx年9月单月快速掘进进尺750m,实际圆满完成当月安全生产任务,20xx年10月份成功结束A6煤层泄水巷的掘进任务,解决了把A6煤层采空区的水引入到为A6煤层泄水巷,然后进行排水的问题。
二、刻苦钻研专业技术知识,做好本职工作
在掘进队期间负责编制各掘进工作面的施工作业规程和安全技术措施,并向全体职工认真传达贯彻,经常深入作业现场检查规程的执行情况,当规程措施与现场不符时,及时编写补充措施,并对原规程措施进行修订,及负责本工区职工安全技术知识的学习和“三大规程”的落实,经常组织职工进行岗位练兵和技术比武活动,教育职工上标准岗、干标准活,不断提高职工的技术素质和业务水平。
协助区长认真搞好质量标准化和安全评估工作,抓好材料消耗和劳动管理工作,采取积极有效的技术措施,杜绝“三违”现象,避免安全事故、提高工程质量、降低材料消耗、提高劳动生产率。认真抓好各掘进工作面的正规循环作业,搞好各迎头的接续准备工作,分析研究各掘进队的安全生产动态,严格执行事故的追查、分析和处理制度,不断总结经验教训,确保安全生产。深入职工、深入现场,搞好调查研究,及时总结本工区安全生产和技术方面的方法和经验,不断学习新知识,推广新技术和新经验。负责搜集本工区各种技术经济指标的资料,及时分析完成情况,采取有效的技术措施,完成各项技术经济指标。
区队工程质量管理主要是依靠验收员和提高区队班小组的质量标准化施工意识。在对验收员的管理中,一是对验收员实行验收失误积分制,既不挫伤验收员参与质量标准化管理的热情,也规范和提高了验收员的工作责任心;二是严格落实制度,使“制度+落实=落实”的口号不会停止到口号上。在对区队班小组的管理中,一是加大对班组长的罚款和扣分力度,二是加大对班组工程质量施工的优良工程的奖励制度,利用奖罚制度提高班小组对区队工程质量施工的意识和积极性。
三、适应发展的需要,不断学习新知识。
随着社会不断的发展,知识不断更新,在网上购买与掘进有关的技术图书,不断开阔和更新自己的业务视野,提高自己的业务素质,使自己的业务水平有上了一个新台阶。
四、能力拓展、提高工作效率
坚持“以人为本”管理理念,弘扬“用心做事、追求卓越”的企业作风,找准区队文化建设与安全生产管理的切入点,不断加强区队管理文化建设。
五、工作中取得的主要成绩与工作经验总结。
1、在工作中自使至终注重工程质量管理,严把质量关。在金年的工作中始终如一地按照工程设计图所规定的规格要求来严格检查自己所负责的工程项目,做到精心设计施工之序、精心指导施工作业,保质保量地完成指定工程任务,贯通巷道准确无误。
中图分类号:TD712 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1210023-01
保利能源控股有限公司平山煤矿作为双突矿井,煤层巷道瓦斯含量高,治理难度大,掘进工作面瓦斯治理效里的好坏成为矿井建设过程中的关键所在。
1 矿井概况
保利能源控股有限公司平山煤矿位于山西省沁水县,属于双突矿井,矿井设计生产能力为90万吨/年,2010年10月开始建设。矿井开采3号、9号、15号煤层,其中主采煤层3号煤层,瓦斯含量10.54~15.75ml/g,瓦斯压力1.15MPa,透气性系数为1.269m2/Mpa2·d,钻孔衰减系数为α=0.0195d-1,煤层坚固性系数f=1.21~1.43,瓦斯放散初速度P=22~26,属煤与瓦斯突出矿井,煤层无爆炸性,煤层自燃倾向性为不易自燃,水文地质类型划分为中等。
2 瓦斯治理措施
2.1 严格执行两个“四位一体”确保巷道掘进安全
2.1.1 区域防突措施。煤巷掘进工作面采用顺层钻孔预抽条带煤层瓦斯(有条件时采用穿层钻孔)。钻孔长度为200m,孔径113mm,钻孔孔底间距2m-3m,钻孔控制在巷道轮廓线外15m。区域效果检验评价由保利能源平山煤矿委托沈阳院采用直接测定残余瓦斯含量值为主要指标,并观察、记录在煤层中进行钻孔情况有无突出预兆。
2.1.2 局部综合防突措施。煤巷掘进工作面预测,布置3个直径为42mm、深度10m的钻孔,中间孔位于掘进巷道断面中部,平行于掘进工作面,两侧孔距巷帮0.5m,终孔应控制巷帮轮廓线外24m。
钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量Smax值,每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值。
2.1.3 煤巷掘进工作面局部防突措施。当预测掘进工作面指标有突出危险时,采取局部防突措施。在掘进工作面均匀布置14个超前排放钻孔,孔径75mm,双排布孔,每排7个孔,孔深15-20m,排间距0.5m,距巷帮0.5m,孔底间距2m-2.5m,钻孔控制巷道两侧轮廓线外5m。
2.2 坚持超前预抽为煤巷施工赢得时间
为确保煤层回风巷连续掘进,我矿在轨道大巷实施穿层钻孔,提前预抽煤层回风巷工作面前方瓦斯,施工穿层钻孔13608m,抽放瓦斯265858m3,保证了煤层回风巷的正常施工。
3 矿井3号煤层区域瓦斯抽采工艺改进
2012年初,我矿通过调研,采中短钻孔(120m~160m左右)钻进方法,目前在煤层回风巷采用全液压ZDY-3200S钻机,配备螺旋钻杆进行试钻,试钻5个孔其中3个孔深均超过200m,效果良好。
1)孔径:根据现有钻机的能力,结合煤层特征,钻孔直径由原来94mm增加到113mm,为消突奠定了坚实的基础。2)洗孔:由于我矿采用的是螺旋钻杆压风排渣工艺,钻孔竣工后孔内尚存有一定的煤渣,如果不清除,势必影响抽采效果。为此,钻孔施工完成后采用压风清洗钻孔20min到30min,再退钻杆。3)封孔:由于我矿3号煤层裂隙极其发育,为防止抽放钻孔漏气,钻孔封孔长度由原来8m增加到10m,由人工缠绕棉布加聚氨酯封孔,改进为人工手动双液注浆泵注入聚氨酯封孔。4)连管:为减少管路连接处漏气,所有胶管连接接头处,由原来铁丝绑扎,改为胶管强力卡箍。5)检测和管路除渣放水:① 为确保抽采计量的准确性,每个钻场均设置孔板流量计,个别单孔设置孔板流量计,正常抽放钻场每5天检测一次抽放浓度、抽放负压、抽放流量等参数,重点抽采地点及时测定抽采参数。② 有专人负责抽放主管路、抽放支管、钻场管路除渣、放水。6)钻场除尘:由于我矿采用的是螺旋钻杆压风排渣工艺,钻场煤尘浓度较高,工作环境较差,为解决这一问题,我们先后自制孔口喷雾除尘装置、钻场帷幕降尘,效果都不是很理想。最后与河南一家生产钻孔孔口除尘装置的生产厂家,开展技术攻关合作,研制出了较为先进的孔口瓦斯、煤尘分离装置,并在现场推广使用。
4 抽采管理
4.1 抽采工程管理
1)瓦斯抽采工程必须按设计要求组织施工,并编制安全技术措施,建立工程质量监督机制和责任追究制度,明确责任,确保工程质量和进度。2)瓦斯抽采工程项目竣工后,由通风部门提出申请,报分管矿领导组织验收,并填写竣工验收报告。3)瓦斯抽采工程所需资金,必须列入矿财务年度计划,要按工程进度及时拨款,做到专款专用。4)瓦斯抽采工程计划资金不得随意调整,必须按期完成。
4.2 现场管理
1)在管路铺设和施工钻孔过程中,安全和施工质量有专人负责。2)钻孔施工现场必须有施工设计图、打钻原始记录,每个钻场实行挂牌管理,内容包括:钻场号、孔数、抽放参数、测试人员等。3)施工过程中如发现卡钻、顶钻、喷孔等异常情况时,立即停止作业、撤出人员、切断电源、设置栅栏,向矿调度汇报,由总工程师负责组织处理。
5 瓦斯综合治理取得的成效
百米钻孔抽放量由0.07m3/min~0.10m3/min,提高到0.11m3/min
~0.18m3/min;钻场管道瓦斯浓度由5%~20%提高到15%~40%;每钻场抽放瓦斯纯量由0.94m3/min提高到1.5m3/min。自8月初采用人工手动双液注浆泵注入聚氨酯封孔后,8月、9月、10月平均抽放浓度分别为2.9%、4.9%、6.7%;平均抽放量分别为2.1m3/min、4.6m3/min、6.52m3/min。每一循环减少抽放时间10天左右。通过采用孔口瓦斯、煤尘分离装置,降尘率达到95%以上,大大改善了作业环境,提高了工作的安全性和工作效率,有效保障了作业人员的身体健康。
0引言
在现代采矿工程中,为了更好地确保采矿企业的效益,首先就必须确保采矿的安全。而在巷道掘进过程中,为了确保顺利安全的实施,就必须切实注重支护技术的应用,而这就需要掌握巷道掘进技术要点,并紧密结合实际支护的需要,针对性地确定支护的类型,才能确保整个采矿工程的质量和安全。
1采矿工程实施中巷道掘进技术要点的分析
在采矿工程实施巷道掘进工作中,其技术要点主要就是针对性地确定掘进方式,并切实做好瓦斯排放、巷道支护和通风防尘及光面爆破等方面工作,从而更好地满足巷道掘进顺利安全高效实施的需要。
1.1常见的掘进方式分析
在采矿掘进过程中,常见的掘进方式主要有综合机械化掘进、大断面连续采掘、掘锚一体化掘进等方面。在实际应用过程中,应结合实际需要,针对性地选取。一般而言,综合机械化掘进的方式,主要是以供电系统和运输机及转载机和单体锚杆钻机与掘进机和通风除尘等设备组成综合化的机械化掘进系统,从而结合巷道的掘进需要针对性地确定掘进机型号。而在大断面连续采掘过程中,主要是采取间断式、连续式等运输方式,利用相应设备在大断面巷道中进行快速掘进,而区别则是掘进速度和掘进进度的控制。而在掘锚一体化的掘进过程中,主要是以基础类的掘进机和采矿机的前提下发展的新型掘进系统,其主要是能在掘进时将掘进和锚固的作业进行有效协调,从而降低掘进与锚固的作业时间,从而确保掘进效率的提升,所以在目前诸多采矿工程中得到了广泛应用。
1.2瓦斯排放
瓦斯排放是整个巷道掘进工作中必须重视的问题,否则就可能因此引发安全事故。所以在掘进工作中,应切实注重矿井通风工作的开展,从而及时将掘进面瓦斯有效排除,严格按照有关要求满足瓦斯排放的需要,尤其是应注重瓦斯浓度的检测,才能及时掌握异常的情况,从而更好地避免瓦斯浓度过高引发的安全问题。
1.3巷道支护
巷道支护施工是整个掘进施工中最为关键的环节,所以在巷道支护施工中,只有针对性地采取巷道支护技术,才能更好地促进整个掘进工作顺利的实施。这就需要掌握常见的巷道支护技术要点。但不管采取哪种巷道支护技术,都应切实掌握其技术要点,确保其与巷道掘进施工任务实施的匹配性,才能更好地提高巷道质量和确保巷道掘进安全[1]。
1.4通风防尘
在采矿掘进工作中,在做好上述工作的基础上,做好通风防尘工作也是一项十分重要的内容。因而必须重视通风防尘工作的开展。而这一工作就需要针对性地选择通风机的型号、数量和位置。一般而言,主要是可结合巷道掘进所需的风量和风压,针对性地对通风机类型进行确定,常见的以压入式通风机为主,所以应结合所确定的位置和数量,切实掌握其安装技术要点,并配备配套的风筒,促进风机作用的发挥,同时还要尽可能避免出现漏风和涡流的情况,且在投入使用之前应对其性能进行试验,确保整个通风系统能满足不同环境下通风的需要。而在通风系统运行过程中,还应加强对其风量的检测,做好可能出现的各种情况的预案,尽可能确保风量能满足通风需要。而在此基础上,就需要做好防尘除尘工作的开展,尤其是产生的粉尘可能具有可燃性,若忽视对其的处理,势必会因此导致安全事故发生。因而在通风的基础上,还应配备相应除尘系统,采取针对性除尘方式,尽可能地将粉尘给掘进工作带来的影响降到最低。
1.5光面爆破
光面爆破技术也是采矿工程中常用的巷道掘进技术之一。常见的光面爆破有修边法、预裂法和轮廓线等光爆技术。不管采取哪种光爆技术,核心在于确保周边爆破眼布置的精准性,还有装药量和爆破眼的间隔等,应结合巷道掘进时的围岩情况进行针对性计算,从而在确保试验达标后才能应用于光面爆破中,从而更好地确保光面爆破质量,最大化确保整个巷道掘进工程得以顺利高效的实施[2]。
2采矿巷道掘进施工中支护技术要点的分析
为了确保整个掘进工程得以顺利实施,巷道支护工作是整个工程实施的关键所在。以下就几种常见的支护技术要点进行分析,在实际应用中,必须结合实际针对性地进行选取。
2.1临时性支护技术要点分析
临时性支护是为了满足巷道掘进的需要,在实际掘进过程中,经常需对巷道进行临时性支护。例如利用木支架在巷道进行支护时,主要是采取梯形的木棚子,具有质量轻和便于加工和安装的特点,所以其具有较强的适应性,而其缺点就在于强度低和防火性较差,因而其往往属于临时性的支撑,在服务不久之后就需要更换。再如,在利用金属支架进行巷道掘进支护时,主要是考虑到其不仅具有较强的强度,且便于拆装和重复使用,因而其既可作为临时性支护措施,也可作为永久性支护措施。但其不管是临时性还是永久性支护措施,均需紧密结合服务年限,对其背板材料进行确定,这主要是为了考虑成本的需要,所以木板主要用于临时性支护背板,而混凝土预制板则作为永久性支护背板。
2.2永久性支护技术要点分析
在做好临时性支护的同时,还需做好永久性支护工作。这就需要紧密结合实际需要,针对性地确定其支护的类型。常见的永久性支护技术主要有以下几种:a)锚杆支护技术。这一支护技术因其有着较强的支护效果而得到了广泛应用,其经济性、快速性和安全性都具有较强的优势。常见的锚杆支护主要有顶板锚杆和煤帮锚杆,且其规格和性能的不同,使得其支护类型较多。例如复合玻璃钢锚杆,杆体材料主要是采取具有较高强度的玻璃钢,而内端头则以左旋麻花结构为主,其锚杆杆体的外部尺寸最大不超过26mm,因而在孔径28mm~32mm的钻孔中采用,且确保锚杆和岩石层面为正交,且最小的角度应大于75°,在安装锚杆时应紧密结合锚固剂对其搅拌的时间进行确定,且在安装过程中应确保一次性锚固到底,严禁存在中断的情况;b)预制钢筋砼支架。这一支护技术主要是利用混凝土制作支架,并在矿井内将其装配,确保梁柱接口的紧密性,所以其不仅具有较大的支护强度,且成本较低,但存在质量大和无伸缩性等方面不足。常见的主要有吊环式的前探梁,主要是在前面的临时支护措施下,采用3根吊挂前探支架,按照一定的长度和间距将其在巷道中平行布置,每一根的强度必须与吊环之间进行固定和匹配,固定点必须大于2个,并确保其紧固性,才能确保其支护效果;c)混凝土支护。主要是采取喷射混凝土的方式制作混凝土支架,并将混凝土支护和锚杆支护进行有机结合,从而更好地对围岩进行封闭和固定。所以在具体实施过程中,首先应科学布置喷射混凝土的设备,以确保施工的安全性和操作的高效性。当掘进之后,首先应安装临时性锚杆,并喷射薄层的混凝土,当喷射到设计的厚度后,应进行锚杆安装,再通过锚网喷射混凝土的方式,增加金属网强度,从而更好地确保整个混凝土支护效果。
2.3现代科学技术的应用
在做好上述工作的基础上,为了更好地确保整个掘进工程顺利的实施,作为采矿企业,还应切实加强现代科学技术的应用,从而更好地为确保整个煤矿掘进工程顺利的实施奠定基础。例如加强瓦斯在线监测系统的应用,对巷道内瓦斯浓度进行检测;加强通风预警系统的应用,及时掌握施工现场的通风情况,对整个通风系统的情况进行监控,并采取自动化报警措施,实现自动化与人工智能化的修复,才是巷道掘进施工安全的主要方向。此外,还应切实加强在线视频监控系统的应用,不仅要对施工现场进行监控,且要对各种支护措施的情况进行在线监控和分析,才能更好地满足采矿掘进工程施工的需要[3]。
3结语
在采矿工程项目实施过程中,为了确保巷道掘进的质量、安全和高效性,必须切实注重掘进技术要点的掌握和应用,尤其是应掌握巷道掘进支护要点,注重监测机制的建立,完善监测系统,确保其安全高效的实施,提高企业效益的同时保证生产的安全。
参考文献:
[1]刘晓光.浅谈支护技术在煤矿巷道掘进中的应用[J].中国新技术新产品,2013(9):123.
Abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the coal mine development driveage rapid construction engineering technology for the real life has the vital significance. This paper mainly introduces coal mine project quick development driveage of construction technology of related content.
Keywords: coal; developing; tunnelling;construction; Technology; Factors;
中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:
引言
煤矿生产,掘进先行。近年来,由于综采技术的快速发展以及矿井瓦斯抽采的现实需要,掘进速度的相对滞后给安全生产带来了一定压力,也成为制约煤炭生产的一个主要问题。如何实现安全快速掘进对于煤矿安全生产具有重要意义。
1、煤矿开拓掘进施工机械设备及生产技术因素
1.1机械设备
钻眼、爆破与装运是巷道施工中主要工序,而钻眼与装运设备的合理选择及使用将直接决定巷道掘进速度。
1.1.1钻眼
当前巷道掘进普遍使用的仍是气腿凿岩机(如7655型、YT-28型、YTP26型等),由于气腿凿岩机输出功率小,钻速低,所钻炮孔深度浅,要想提高工作面钻孔速度,就得多机作业,但掘进工效仍无法提高。我国部分工程项目已采用单臂、双臂或三臂凿岩台车进行施工,但就我国凿岩设备使用及更新程度来说,大部分仍停留在第一、第二代水平,即气腿凿岩机或半液压凿岩台车水平。而国外在大断面巷道中已基本采用盾构机或TBM掘进机,小断面内均采用凿岩台车,使得钻孔时由换钎、定位、开孔钻孔、返钎均全部自动化控制。另外,60年代美国第一台直径3.1m的全断面掘进机试验成功(页岩中月进尺达到2087.6m),给巷道掘进带来新的革命。又经近五十年来不断研究,从技术角度出发,它已能在任何岩石中钻进。由于全断面掘进机掘进速度快,成本低,工效高,巷道掘进质量好,又安全可靠,所以其势必将取代其他凿岩设备。
1.1.2装运
装岩工序在平巷掘进中占整个循环时间的30~50%,当前国内已基本实现机械化作业。从五十年代到现在,我国工程施工中装运机械共进行了四个阶段的更新,在装岩上总的趋势是从效率低的装载设备为主的间断出碴设备配套,向高效率连续出碴设备配套发展,即采用连续作业的蟹爪式或立爪式装载机与皮带转载机和矿车配套,或采用的无轨铲运机出碴或与大吨位自卸汽车配套出碴,其可把掘进工效提高1-2倍,采准时间缩短75-80%。
1.2生产技术
根据我国井巷掘进当前施工水平,广泛采用的仍是钻爆法施工,而支护方式基本为锚喷支护。该方法在施工速度、安全质量、劳动强度、生产成本方面均优于传统的架棚支护和砌碹支护方式。但施工中仍存在一些问题,如由于巷道成形欠佳造成网、喷质量差,锚杆安装质量不好等,对于围岩较差地段不但会存在安全隐患,而且还会制约井巷掘进进度。
1.2.1改进光爆技术,加强巷道成形
当前巷道爆破均采用光面爆破,而大多为浅孔爆破,为提高进尺,可从加大孔深和孔径入手,并且经多年实践,中深孔(5m)爆破也是可行的。同时,为加强巷道成型,由于加大孔径而减少的扩炮孔数量可转移至周边,即增加周边眼数量,保证光爆效果。而且,增加孔深和炮眼数可以提高台车的纯钻眼时间,充分发挥高效设备的利用率。
1.2.2合理选择锚杆,提高安装质量
锚杆是否发挥作用,最关键是选型是否正确及安装规范与否。不同围岩需选用合理的锚杆,如砂浆锚杆、树脂锚杆、中空注浆锚杆及预应力锚索、对穿顶应力锚索等。锚杆安装角度、锚垫板是否贴紧岩面及注浆是否饱满,都将直接影响锚固质量。
1.2.3选用合格材料,保证网喷质量
金属网主要增加喷砼的抗弯强度和韧性,但其安装时必须紧贴岩面。选用合格的喷浆料生产砼,并选择湿喷工艺,不但可提高喷浆效果,减少回弹率,还可改善工作环境。
2、实现快速掘进的途径
2.1 创新改进支护工艺与技术
(1)严格支护设计,确保支护强度。开展快速支护参数及工艺研究。结合现场具体条件,选择合理的掘锚工艺技术,进一步优化锚杆支护参数,减少作业工序,缩短安装锚杆的时间,加快锚杆支护速度。在软弱破碎煤岩体、高应力等困难条件下大断面、受二次动压影响的巷道支护,可采用强力锚杆、锚索支护系统,使用直径25 mm 强力锚杆(极限拉断力 420 kN,屈服力为 320 kN,延伸率18%,杆尾螺纹规格 M27),钻孔直径为 34 mm,配 K2835、Z2860规格的树脂锚固剂及相应强度的托板;直径为 19 mm 和 22 mm型强力锚索,树脂端锚配合钻孔为 d 28 mm,树脂与注浆联合锚固配合钻孔为 d 32 mm 或 d 36 mm。其中,d 19 mm 的锚索为 7 股钢丝组成(极限破断强度为 40 t,延伸率为 4.5%左右);d 22 mm的锚索为增加其可弯曲性能,采用 19 股钢丝组成(极限破断强度为 60 t,延伸率为 7%左右)。从锚杆支护设计方法、支护材料、井下施工工艺及监测方面进行综合研究。在掘进巷道断层、破碎带条件下,可选用新型聚合注浆产品等支护材料,还可选用矿用工字钢+金属网+锚杆+局部锚索+局部注浆联合支护方式,解决松软顶板巷道支护技术难题。
(2)开发锚杆快速安装工艺,即搅拌树脂卷,上托板、拧螺母一次完成,提高支护效率。
2.2 推广改进锚杆施工机具
(1)传统掘进工艺中,采用 MQT-120 型风动锚杆钻机进行顶板锚杆眼的钻孔、顶板锚杆的搅拌安装;采用 ZMS35 型风煤钻打帮锚杆眼,风动锚杆安装器搅拌安装锚杆,人力扳手预紧。根据现场围岩情况,在顶板为砂岩、页岩时,可采用 MQT-120 型风动锚杆钻机进行顶板锚杆眼的钻孔、顶板锚杆的搅拌安装。紧固螺母采用风炮。在煤巷、半煤巷帮部则采用 7665 型风钻钻孔,采用防突钻机搅拌安装锚杆,紧固螺母采用 2600 型气动扳手。同时,锚杆使用机械安装,安装可靠性高,避免了人工操作的随意性,保证了安装质量。避免了过去锚杆使用扳手人工紧固时随意性强,难以保证足够的预紧力等问题。
(2)引进大功率气扳机安装锚杆,避免人工紧锚杆,保证锚杆安装质量。每根锚杆的安装时间平均减少 5 min 以上,大大减少了支护时间,可以提高锚杆的初锚力和可靠程度,进一步提高巷道单进水平。
(3)在现用风动锚杆支护钻眼机具的基础上,引进适应硬岩条件煤巷施工的掘锚一体化钻机。
(4)引进或研发大扭矩旋转———冲击新型锚杆钻机,加快钻眼速度,提高掘巷速度,解决硬岩条件下打眼难题;供风不足的锚杆支护巷道施工点,可选用液压锚杆钻眼机具。
2.3 引进发展新型掘锚机具
(1)认真总结推广锚杆支护技术经验。对掘锚作业线进行综合调研,结合矿井现有条件,引进国内外先进设备、技术、工艺。引进 EBZ-160 型等型号的大功率掘进机和全岩掘进机,实现煤巷单进突破的新目标。
(2)发展掘锚新机具。就目前的施工工艺而言,影响快速掘进的主要因素有两方面:一是掘进机割煤速度的快慢,二是锚杆机打眼安装速度的快慢。这种方法的主要矛盾是掘进工作面的开机率较低,一般在 30%以下,支护时间过长,跟不上机掘速度,影响单进水平的提高。因此,发展掘锚联合机组,实现“掘支锚一体化”平行作业,将是加快煤巷锚杆支护单进速度的有效手段。
2.4 引进胶轮车保证运输
引进胶轮车运料,既减少了用工又能提高效率,满足快速掘进需求。
2.5 加强施工组织和管理工作
施工要达到快速、优质、低耗和安全的要求,除合理地选择先进技术和设备配套外,还要正确选择作业方式,采用行之有效的施工组织与科学的管理方法。
(1)进一步加强现场施工人员的技术培训,不断提高职工技术业务素质,确保煤巷施工质量。
(2)严格管理,政策引导。建立健全掘进队组《安全管理制度》《质量验收制度》《各工种岗位责任制》等一系列规章制度,加强对掘进队组的管理,向管理要效益;出台《重点队管理及考核办法》,重点从工资等方面给予优惠政策,实行多劳多得的分配政策。
(3)加强地质勘探,坚持“有掘必探”。可靠准确的巷道超前探测是巷道掘进的安全保障。应采用矿井工程物探、钻探等多种方法进行地质构造探测,防止透水等事故发生,确保安全施工。
3、结束语
快速掘进是一个系统工程,包含人、技术装备、生产工艺以及劳动组织管理、安全等诸多因素,任何一个环节的欠缺都会影响到整个掘进施工的进度。因此,需要采取多种措施提高掘进效率,实现快速安全掘进。
作者简介:王颂华(1976-),男,汉族,湖南双峰人,中煤科工集团武汉设计研究院工程师,主要从事矿井工程设计工作。
参考文献
[1] 中国矿业大学.井巷工程[M ].北京:煤炭工业出版社,2011.