巖巷快速掘進(jìn)影響因素及工藝優(yōu)化

張福祥

摘 要：隨著我國煤礦事業(yè)的快速發(fā)展，在很多技術(shù)上都已經(jīng)可以與發(fā)達(dá)國家相提并論，甚至有的技術(shù)具有明顯的競爭優(yōu)勢(shì)。如綜采或綜掘技術(shù)、立井或斜井施工工藝等。但是，在巖巷掘進(jìn)技術(shù)方面目前還是主要以氣動(dòng)鑿巖機(jī)打眼、耙斗機(jī)裝巖等形式為主，使得無法有效保障整體的掘進(jìn)速度。而這種情況就會(huì)在很大程度上影響煤礦安全生產(chǎn)、礦井的建設(shè)速度等，所以對(duì)于巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)的研究與應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：巖巷；快速掘進(jìn)；影響因素；工藝優(yōu)化

引言

受多種因素的影響，當(dāng)前多數(shù)煤礦炮掘水平較低，巷道掘進(jìn)速度較慢，以致影響了煤礦的生產(chǎn)效率。為了有效提升煤礦巷道的掘進(jìn)效率，降低掘進(jìn)成本。本文分析了影響煤礦炮掘巷道快速掘進(jìn)工藝的相關(guān)因素，指出了相關(guān)技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，以期更好的確保煤礦開采工作的高效性與高產(chǎn)性。

1影響煤礦快速掘進(jìn)的因素分析

1.1煤礦巷道的掘進(jìn)設(shè)備還相對(duì)落后

雖然我國煤礦企業(yè)近年來對(duì)掘進(jìn)設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)換代，但是在設(shè)備的性能和質(zhì)量方面與國際先進(jìn)水平相比還存在一定的差距，使用過程中的故障率也相對(duì)偏高，制約煤礦快速掘進(jìn)的實(shí)現(xiàn)，也導(dǎo)致了煤礦企業(yè)的利潤率降低。

1.2煤礦掘進(jìn)施工的技術(shù)工藝水平有待提高

煤礦企業(yè)的掘進(jìn)施工技術(shù)和工藝水平也相對(duì)落后，在技術(shù)創(chuàng)新方面還有較大的發(fā)展空間。例如我國煤礦企業(yè)在巷道掘進(jìn)過程中進(jìn)行支護(hù)時(shí)，很多操作還需要依賴于人工操作來完成，掘進(jìn)中70%左右的作業(yè)時(shí)間實(shí)質(zhì)上都是消耗在了支護(hù)施工上，嚴(yán)重影響了巷道掘進(jìn)的速度。

2巖巷快速掘進(jìn)工藝優(yōu)化路徑

2.1優(yōu)化井下巷道支架的結(jié)構(gòu)性能和強(qiáng)度

施工人員在應(yīng)用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)工作的過程中需要注意的是，施工剛開始，進(jìn)行第一次掘進(jìn)工作時(shí)，巷道的位置非常容易發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)甚至有可能發(fā)生變形，影響掘進(jìn)工作的正常進(jìn)行。針對(duì)這個(gè)問題，施工人員在對(duì)頂板支護(hù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇和構(gòu)造時(shí)，應(yīng)該對(duì)比多種方案，選擇最優(yōu)的方案。一般情況下，應(yīng)用剛性和柔性都適中的支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上避免巷道在掘進(jìn)過程中位置發(fā)生變化或者出現(xiàn)變形的問題。同時(shí)，選擇最優(yōu)的支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造方案還可以使巷道的空間在施工過程中盡可能地保持完整，在最大程度上避免出現(xiàn)由于施工過程存在問題需要進(jìn)行大規(guī)模、大面積返修的情況。除此之外，煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)的施工過程中需要用到的支架的強(qiáng)度也是影響施工質(zhì)量和效率的因素之一。對(duì)支架的強(qiáng)度和相關(guān)的性能進(jìn)行優(yōu)化，能夠?yàn)槭┕み^程中圍巖的變形提供一個(gè)合理的空間，同時(shí)還能夠?yàn)檎麄€(gè)煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)技術(shù)的實(shí)施提供一定的保障。施工人員還要結(jié)合圍巖的實(shí)際情況對(duì)圍巖承受的壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)尼尫牛@樣就能在一定程度上提高煤礦井下巷道掘進(jìn)頂板支護(hù)技術(shù)在施工過程中的應(yīng)用質(zhì)量和效率。

2.2輸送系統(tǒng)的完善技術(shù)

在以往的巖巷掘進(jìn)技術(shù)中，絞車、電瓶車以及耙裝機(jī)是常見的輸送方式。這種輸送的手段不僅無法最大程度提升輸送的效率，還會(huì)在輸送中存在眾多安全問題，會(huì)對(duì)掘進(jìn)的速度產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。因此，需要進(jìn)一步優(yōu)化輸送的方式，這是提升巖巷掘進(jìn)技術(shù)的重要手段。利用膠帶輸送機(jī)就可以有效解決上述問題，其優(yōu)勢(shì)主要有：其由于自動(dòng)化集中控制手段使得維護(hù)和操作起來比較方便，輸送成本也得到了降低、并且提升了巖巷掘進(jìn)管理的安全性以及減少了人工勞動(dòng)的強(qiáng)度，同時(shí)這種輸送方式還具有緊湊的結(jié)構(gòu)，使得耗能會(huì)相對(duì)比較少。

2.3升級(jí)掘進(jìn)裝備

巷道單進(jìn)的最佳方法便是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工，煤礦企業(yè)應(yīng)不斷升級(jí)相關(guān)的掘進(jìn)機(jī)械化設(shè)備，做到合理正確使用。在升級(jí)過程中主要經(jīng)歷三個(gè)階段，一是先使用放炮落煤方法，再炮掘裝機(jī)出煤，但工作效率較低，且作業(yè)環(huán)境存在諸多安全隱患，不利于掘進(jìn)工作的順利進(jìn)行。二是先炮掘裝煤機(jī)出煤，再使用放炮落煤方法，不但改善了掘進(jìn)作業(yè)環(huán)境且提升了工作效率，有效遏制了安全事故問題。三是使用綜合化的機(jī)械掘進(jìn)方法，在滿足條件要求的基礎(chǔ)上，掘進(jìn)時(shí)采用巷道條件允許的大功率EBZ-230綜掘機(jī)與EBZ-160掘進(jìn)機(jī)，可以有效確保掘進(jìn)工作的穩(wěn)定性與安全性。掘進(jìn)機(jī)機(jī)械化推行方面，煤礦企業(yè)還應(yīng)采用以下措施，一是有效保證掘進(jìn)工作人員收入穩(wěn)定，使用穩(wěn)定性較高的掘進(jìn)機(jī)，并改革定額考核方式。二是不能擅自將當(dāng)前的綜掘頭改為炮掘，應(yīng)使用機(jī)械化的掘進(jìn)方式。三是重視綜掘機(jī)的維修管理工作，且在使用前與相關(guān)維修單位簽訂質(zhì)量保證書。四是確保綜掘設(shè)備供應(yīng)的及時(shí)性與正常性，供應(yīng)部門應(yīng)實(shí)時(shí)了解設(shè)備的使用情況，實(shí)地勘察確定使用數(shù)量，并進(jìn)行合理儲(chǔ)備。通過上述改進(jìn)措施，煤礦企業(yè)的綜掘設(shè)備不斷升級(jí)，生產(chǎn)工藝也得到了逐步優(yōu)化，巷道掘進(jìn)水平得到了穩(wěn)定提升。

2.4提高施工組織管理水平，引進(jìn)新型施工技術(shù)

對(duì)于煤礦開采企業(yè)來說，采用新型的巷道掘進(jìn)技術(shù)、施工工藝和設(shè)備，提高管理組織水平對(duì)于提高巷道掘進(jìn)效率和質(zhì)量十分重要。一方面企業(yè)內(nèi)部應(yīng)該健全完善相關(guān)組織管理制度，做好對(duì)員工，尤其是作業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，使生產(chǎn)人員高度重視巷道掘進(jìn)環(huán)節(jié)，另一方面應(yīng)該改進(jìn)管理方式，可采用現(xiàn)代化科學(xué)的管理模式，設(shè)置合理的生產(chǎn)計(jì)劃，加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)督管理，采取動(dòng)態(tài)管理的方式來提高巷道掘進(jìn)技術(shù)水平。在企業(yè)的管理中應(yīng)該重視巷道掘進(jìn)設(shè)備開發(fā)和研制工作，提高掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備的綜合性能和質(zhì)量。總之，不管在施工前還是在施工階段和后期維修階段，都應(yīng)該做好合理的規(guī)劃，保證限產(chǎn)規(guī)定秩序，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督管理，保證每一道施工工序有序完成。

2.5提高地質(zhì)勘探水平

為了減少煤礦巷道開挖過程中的地質(zhì)構(gòu)造條件地質(zhì)構(gòu)造勘探還應(yīng)注意作業(yè)帶來的負(fù)面影響。采用適宜的地質(zhì)勘探技術(shù)，合理安排勘探作業(yè)。高地質(zhì)構(gòu)造勘探精度。我國現(xiàn)階段煤礦地質(zhì)構(gòu)造勘探勘探技術(shù)水平有限，煤礦可采用三維地震綜合勘探。對(duì)巷道的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行了勘探和檢驗(yàn)。但是，在勘探過程中是必要的。應(yīng)注意三維地震勘探和地質(zhì)鉆探。此外，在勘探新煤礦時(shí)，應(yīng)確保80%的地區(qū)在同一地區(qū)。以上煤炭儲(chǔ)量保證了煤礦結(jié)構(gòu)滿足高產(chǎn)要求。其次，應(yīng)結(jié)合煤礦企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況，在礦區(qū)設(shè)計(jì)完成前三年進(jìn)行設(shè)計(jì)。三維地震綜合勘探的主要勘探內(nèi)容包括無斷層和垂向斷層。對(duì)30米以上的沉降柱進(jìn)行勘探，確保地質(zhì)勘探精度達(dá)到70%。另一方面，要保證開挖的安全穩(wěn)定。

結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段礦山生產(chǎn)的主要手段是巖巷快速開采技術(shù)。技術(shù)是主要的方法，因?yàn)橛绊憥r巷施工過程的因素很多，導(dǎo)致新技術(shù)的出現(xiàn)。生產(chǎn)過程不能得到有效保證，必須采取有針對(duì)性的措施加以改進(jìn)。同時(shí)，在改進(jìn)巖巷快速開挖技術(shù)的過程中，還必須進(jìn)行安全管理。為保證煤礦有序生產(chǎn)的安全，為我國社會(huì)服務(wù)，應(yīng)注意這些問題。為社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要支持。

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