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2020年這一年主要工作井筒注漿、巷道掘進以及提升系統改裝等項目,由于項目工期比較緊張、施工人員嚴重缺人、管理人員少,安全管理難度危險性系數大大增加。我針對項目的特殊性,及時調整各崗位人員配置,并制定了相應的應急預案。在組織生產過程中以施工安全可靠為中心,以“安全第一、質量第二、進度第三”為原則,以質量標準化工作為重點,以技術人才培養為手段,通過狠抓安全和進度管理,嚴把工程技術質量關,努力做好本職工作,安安全全、保質保量并按期完成2020年各個工地的生產任務。
一、虛心學習、努力進步
2020年我調到井巷項目部對掘進一無所知,我清醒認識到我在工作中的不足之處,通過與同行業精英溝通學習但實戰經驗缺乏,掘進的現場經驗匱乏,所以我在這一年工作中,不斷向班子成員、領導及職工學習,加速補充自己的實戰經驗,以嚴謹的態度對待掘進的每一道工序,提高自己的專業技術能力。
二、恪守本職、扎實工作
我深知煤礦管理工作的艱難與重要性,所以開始就要求對自己嚴格一點、只有兢兢業業、扎扎實實,才能做到優質高效。為此我把履職崗位職責、虛心學習作為自己的核心任務。在掘進生產期間,經常跟隨作業人員一起進出井,現場觀察、記錄作業人員作業過程,獲得了許多重要的一線經驗,這些都是不可多的經驗和知識,為我以后工作打下堅實的基礎,也使得自己能夠更快的進入角色,干起來得心應手。
中圖分類號:X752文獻標識碼: A
隨著經濟全球化的不斷加快,城市建設的規模也在不斷擴大,在這種背景下,煤礦生產事業的地位日益提高,對國民經濟的發展有著重要的推動作用。在新的時代背景下,煤礦施工作業已經不僅僅對人民群眾生活水平的提高有影響,對現代經濟社會的優化和完善也有著很重要的影響。在煤礦生產事業中,有一個很重要的問題,那就是一個快速、安全、高質量的掘進巷道對于煤礦施工生產建設事業的穩定開展有著很重要的推動作用,因此,快速掘進技術對于煤礦施工的穩定發展有著關鍵的作用和意義。文章針對煤礦施工工程項目實際的方式,提出了如何有效地完善快速掘進技術在施工過程中的應用,促進煤礦施工的高效運行。
1.煤礦施工的基本情況
文章以一個簡單的煤礦施工現場作為例子,進行快速掘進技術的研究,對存在的一些問題深入探索找出其原因,從而為快速掘進技術的優化提供了相關的參考。
1.1掘進巷道基本參數特征
文中所提到的煤礦施工現場的地質條件是泥巖結合碳質泥巖結構形式,因此在進行巷道掘進時很容易出現離層問題。經過測量下軌道下山總工程量設定為1400米,下山的傾角角度設定為10°。其中,掘進斷面的總面積為12.38平方米,直強半圓拱斷面的總面積為11.08平方米。煤礦施工作業巷道采用錨梁網噴配合錨索的方式來對巷道施工進行支護,噴厚的參數經過測量設定為50毫米到90毫米左右,用無縱筋強螺紋鋼錨桿作為支護錨桿。在進行支護的布設時,錨桿見得排距參數設定為800mm×800mm,錨索采用的主要材料是鋼絞線,其間排距的參數設定為2000mm×2000mm,金屬網通過鐵絲網來構建,長為1100mm,寬為9000mm。
1.2施工存在的一些問題
在進行具體的施工時,存在很多因素使得施工技術的經濟指標無法有效實現,從而影響施工水平和施工的整體質量。經過調查研究發現,有可能造成上述結果的因素主要有以下幾個方面:首先該煤礦的下軌道下山傾角角度為10°,在進行掘進過程中由于施工區域的地質情況比較復雜,例如工作面迎頭積水問題較為嚴重、巷道圍巖的穩定性不高、泥巖和炭質泥巖在長時間的運行過程中必然出現的離層現象等等,這些惡劣的施工環境都加大了施工的難度,對現場工人工作的積極性和主動性也有較大的影響。其次煤礦施工巷道掘進現場中的相關設備并不完善,例如出貨采用的普通55Kw絞車裝置無法滿足出貨出矸對連續性和持續性的要求。還有在煤礦施工現場掘進作業環節中的爆破技術并不完善,因此效率相對較低,質量無法得到有效的保證。另外施工作業的平行性也沒有可靠的保證,因此施工的質量和效率都會大大降低。根據相關的數據研究顯示,掘進施工的月度進尺參數一般只能達到60米左右,整個礦區生產作業中的生產接替作業無法有效實現。
2.快速掘進技術優化作業分析
只有確保整個煤礦施工現場的生產工作具有較高的安全性和穩定性,才能使機械設備的運行不會出現任何問題,快速掘進的效率也可以在此基礎上大大提升,而且工人的勞動強度也可以被有效合理地控制。因此在進行快速掘進技術的優化時,主要應該考慮到以下幾個方面:
2.1優化施工設備,提高機械化作業視頻
在進行巷道掘進的工作時,經常遇到頂底板出水的質量問題,為了能夠有效解決這個問題,應該利用引入氣動隔膜泵裝置來進行排水,將迎頭面積水抽取之后應該將這些水安置在后續臨時水儲存反應裝置中,而隨后在大功率排水泵反應裝置運行時將儲存倉內的水輸送到大巷內,通過這種方法可以有效快速地解決下山巷道掘進過程中的迎頭積水問題。另外,在進行巷道掘進施工時,對中腰線的控制和處理可以借助激光指向儀裝置來進行,通過這個儀器可以確保中腰線的施工具有較高的質量和精確性,從而使整個工程的質量都可以得到大幅度提升。
2.2優化出矸系統
隨著技術的發展,機械化的工作方式使得扒裝、運輸這些環節更加高效,而在此過程中的出矸流程主要由迎頭耙矸機、皮帶機、梭車、礦車、電機車運輸構成。簡而言之,在迎頭耙矸機運行時將矸石耙集中起來,然后將它們安裝到皮帶機反應裝置的內部,一旦皮帶機裝置開始反應,矸石就能以較高的效率進入到梭車里面,然后梭車會將矸石運送到礦車中,最終電動車會完成矸石運輸的最后一個階段。這個矸石的運輸系統具有較高的靈活性,而且操作起來相對比較簡便。較快的車皮運輸周轉作用率使得出矸質量的穩定性得到提升,而且皮帶機的運用使得出矸過程的事故率大大減少,排矸能力大大增加。梭車的成功運用也使得因為迎頭矸石積壓過多而施工效率降低的現象得到了緩解,從而實現了快速掘進技術的機械化應用。
2.3優化爆破工藝
在進行爆破工序時,有以下幾個注意點:首先是打眼施工的過程中,工作人員應該充分運用大斷面施工環節,根據工程的實際情況設置3-4個風鉆裝置,打炮眼的深度和角度要根據預期的爆破效果來決定,從而提高爆破的整體效率。通過采取全斷面一次掘進施工方式和終深孔爆破施工技術的結合,使得循環進尺度得到有效地擴大。這樣不但可以使一次性爆破巖石量有所增強,也可以使爆破過程中炮眼的利用效率大大提高。而且在進行施工時,要將直眼掏槽技術和雙階契型掏槽方式相結合,從而使掏槽施工的有效深度大大提升,確保爆破施工的徹底性。
結束語:
綜上所述,隨著技術的發展,快速掘進技術已經成為目前煤礦施工企業一項重要的技術,受到行業內各種相關人士的關心和重視。而且該技術的發展對于我國煤礦行業的安全生產和健康發展有著極其重要的影響。在利用快速掘進技術具體施工時,要結合當地煤礦現場的具體情況,借助先進的管理手段和科學技術,不斷推進快速掘進技術的進步,使煤礦產業的效率大大提升。
【參考文獻】
1.煤炭掘進的現狀
我國的煤炭業主要采用井工開采方式,2005年國有煤礦企業的原煤產量有90.72%是通過井工開采而來。我國地理條件多為山嶺,造成煤層的貯存條件復雜、多樣,煤層的厚度參差不齊,分布在表層零點幾米到地下幾十米之間,為了開采煤炭資源,通常需要挖掘大量的煤礦井道。2005年原國有重點煤礦挖掘總進尺為7464.6km,煤礦的采煤尺寸深度為6300多km,煤占總比的84.6%;而同年原國有重點煤礦的機械化綜掘進尺為1931.4km,占總比的25.87%,挖掘的累積量不及總數的三分之一。目前為止,原國有重點煤礦采煤工作面有1402個,為保證其正常生產交接,共開展了3986個掘進工作面,其中開拓工作面有1038個,掘進工作面與回采的工作面比例為3:1,為了促使采掘機械化的同步發展,滿足當前五百多個綜采工作面的需求,綜掘機械化程度贏達到50%以上。當下,隨著社會科學和技術的不斷發展,煤礦掘進工程技術與時俱進地更新換代,年產量過千萬噸級的極其已經在國內先行試水使用,大大提高了煤礦的采集效率和開采量,使得煤礦掘進工程技術愈發成為一種高效率、低消耗的綠色開采技術。
2.掘進方法技術
目前我國煤巷高效掘進的主要方式有3種:第一種是適用于高效高產的煤礦技術,僅僅在少數礦區使用,尚處于實驗階段;第二種是利用連續采煤機與錨桿鉆車配套挖掘作業,此種采掘方式多用于我國神東、萬利及鄂爾多斯等礦區,在掘進采煤機連續采掘的狀態下,實行多巷掘進并交叉換位施工的采掘方式,應用相對第一種較為廣泛;第三種稱為煤巷綜合機械化掘進,這種采掘方式在我國重點煤礦作業面中得到廣泛應用,主要是通過懸臂式掘進機與單體錨桿鉆機配合作業。
2.1 發掘適用于高效高產的煤礦技術
為了適應錨桿支護技術的快速發展,從而實現煤巷快速高效掘進,世界各個主要采煤國家的快速掘進裝備都在不斷發展進步,作為掘錨一體化設備的掘錨機組恰恰適用于高效高產的煤礦井巷,滿足其高效掘進的要求,這種新機型的研發是建立在懸臂式掘進與連續采煤機的基礎上。在工藝原理上,高效高產的煤礦技術采用的掘錨一體化設備使得掘進技術一條龍式進展,大大減少了煤礦生產掘進的作業時間,減少了掘進機器的使用,從以前的掘進和支護兩臺機器減少為掘進和支護在同一臺機器上完成。當前主流掘錨機組分為兩類:第一種是懸臂式掘進機機載錨桿機的掘錨機;第二種則是以連續采煤機為基礎的掘錨機組。
2.2 連續采煤機的應用
作為及落煤、裝載及移動于一體的綜合機械化采掘設備――連續采煤機,它是一種具有較大截割寬的采掘機,主要以短壁開采,矩形斷面的雙巷或多巷進行快速掘進,在國外應用廣泛,是現代高產高效礦井挖掘設備中的佼佼者。該種設備最早于1979年引入我國,由最初的單機發展到如今的成套設備,主要用于大斷面煤巷的挖掘及短壁開采
2.3懸臂式掘進機的使用
懸臂式掘進機作為煤巷綜合機械化掘進的關鍵性設備,其綜合性能適用于我國現階段國情,在提高掘進工作效率以及掘進尺寸方面發揮著重要作用。該項技術主要是將懸臂式掘進機、可伸縮帶式輸送機、轉載機、單體錨桿鉆機、通風除塵設備以及供電系統相結合,從而形成綜合機械化掘進鏈。如今我國對于該種設備的年產量已超千余臺,并根據實地情況研發制造了二十多種型號的機種,已形成系列化產品的雛形,大體滿足了國內市場的需求。
3.掘進管理技術
在煤礦資源的挖掘過程中,先進的挖掘設備固然起著重要作用,但采用新的管理方式也具有重要的現實意義,通過先進的管理技術也可以形成生產力,在提高產量的前提下保證工程的安全可靠性。高效率并且具有實際應用價值的掘進管理技術包括以下幾個方面:
3.1信息管理技術
對于任何一項管理技術而言,作為最基礎的管理數據,信息的采集尤為重要。煤炭資源開采的最根本目的在于經濟利益,影響煤炭價格變動的因素很多,譬如:交通運輸成本、國際國內市場需求、政治因素、新型替代能源等,因此煤炭價格數據的及時采集更新顯得尤為重要,根據價格的變動,若是提早發現其呈上升漲幅狀態,增加開采量,則會大幅增長利潤;同理可得,若是發現價格下跌,從而降低煤炭的開采量,則可降低因價格暴跌所帶來的損失;若是在價格變動方面能掌握第一手信息,那么相對其他開采者而言,則具有策略優勢,可預先制定相應措施,從而盡可能的降低風險,增長利潤。其他方面,運輸成本會根據汽油價格、道路情況、船只的變動的情況而變化,最終附加到煤炭成本價格上;世界范圍內的競爭和需求、進出口稅收的標準、各國相關政策的規定等等也會影響煤炭進出口的價格浮動。煤炭價格的高低從某些方面體現出世界經濟的條件等情況。
3.2 安全管理技術
任何工程項目中最重要但又最容易被忽視的則是安全生產問題,管理者往往為了追求利益最大化,開采者往往因為惰性而不規范化操作,最終造成重大事故而導致井道坍塌、人員傷亡的慘劇,不僅對企業名譽造成損傷,也大大增加了企業意外支出成本。歷年發生的礦難中,最常見也是危害最大的事故主要分為兩類:礦井滲水事故和井道易燃氣體爆炸事故。針對礦井滲水事故,一方面從設備著手,通過對設備的強化管理,采取定期檢查排水系統方式,檢測排水管是否有漏水、堵塞等隱患;檢測排水泵是否故障,有無替代排水泵和替換應急電源,以及備用泵和備用應急電源是否能正常運行等等。另一方面,從人員安全意識著手,制定健全的安全規章制度和完整的安全規章體系,通過完善甘泉考核機制,并確定年度安全目標,來將安全責任落實到個人。
3.3 人員管理技術
任何工程項目中,最終執行者還是人本身,機器設備、管理技術只是起輔助作用。在煤炭挖掘工程中,人員更是重中之重,人員不僅僅是煤礦的開采者,其整體素質也影響著煤礦企業產品的產量和質量,代表著同行業的核心競爭力之一。首先,采取從上而下的管理制度,管理者必須以身作則,其素質影響到整個團隊。加強管理管理者的自身素質和能力主要包括以下幾個方面:(1)管理者對信息技術的理解水平;(2)管理者對緊急事故的處理和應變能力;(3)管理者對新型工具的實際應用水平;(4)管理者對安全措施的灌輸和督促;(5)管理者對人員調動情況清楚且合理;(6)管理者的行業素質等等。其次,強化員工的基本素質,比如強化員工的安全防患意識;強化員工的自檢能力,以及強化員工的逃生技能、自救能力等等。總而言之,以人為本,人員管理制度是所有技術實施的基礎和前提。
4.結論
隨著社會的飛速發展,不斷有新型能源被開發,但目前而言,煤炭資源在我國主要開采能源中仍舊占據重要組成部分,況且我國作為一個人口大國,在能耗的方面對煤炭的需求量也居高不下。在當前社會背景下,對于高性價比的煤炭資源而言,如何選擇高效率、使用成本低、安全可靠的開采方式及高效管理方法技術則顯得尤為重要。
參考文獻:
中圖分類號:X287 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)13-0203-01
為了最大限度的對地下的煤炭資源進行開發工作,應當對地下巷道進行有規劃的挖掘工作,所謂進行施工主要指的是一些煤礦建設及生產中,采用一定的方法和措施將巖體和煤體進行破碎,進而形成一定的巷道空間,,之后對巷道空間進行相應的支護工作。可以說巷道掘進是一個系統而又龐大的工程項目,這其中包括諸多影響因素,對巷道施工進行科學的組織實施,可以在很大的程度上保障巷道的安全,更可以加速施工進度。隨著煤礦開采的強度不斷加大,致使其埋深也在持續增加,加之相應的地質條件復雜異常,使得煤礦巷道的支護工作難度加大,在世界范圍內,錨桿支護技術已經得到了較為廣泛地應用,可以說支護技術已經成為另了提高煤礦產量不可或缺的重要因素。
一,煤礦巷道掘進施工方法簡介
(1)鉆眼爆破法,采用鉆眼爆破法對煤礦巷道進行掘行同時施工,通常需要幾臺煤電鉆機進行共同施工,在眾多因素當中,施工技術以及施工組織是考慮炮眼深度的重要因素,而炮眼與炮眼之間的距離必須要充分考慮到煤層的實際強度,而施工人員在對炮眼進行布置工作的時候,必須要遵循一定的基本原則,這個原則基本上與巖巷類似,我們知道煤的基本特質是軟,所以對其進行掏槽工作相對簡單,目前對多被采用的是單向掏槽的方式,而當面對較深程度的炮眼時,以為這類炮眼的斷面相對小,通常情況下采用的是復合式掏槽方法,假如存在軟媒夾層,施工人員就必須在軟媒帶中布置掏槽,通常情況下,掏槽眼會有3個左右,且其傾斜角度大與60度、小于90度,如果斷面非常狹小,一般不會設置輔助炮眼。
此外,我們必須要提到裝煤,大家知道,裝煤是一項費時費力的工序,在施工現場,通常采用ZMZ型裝煤機進行裝煤作業,該型號的裝煤機采用履帶式行走作業,這種履帶行走的方式具有靈活性好,工作效率高等諸多優點,并且ZMZ型裝煤機可以對煤礦進行持續性的裝載,非常適合在掘進斷面上進行施工作業。而我們經常見到的裝載機,其裝載效率是人工裝車效率的5倍之多,如果裝載機和裝煤機聯合作業,效率提高的更加明顯,在煤礦巷道的斷面能夠滿足裝載要求的情況之下,我們也應當利用裝載機對煤炭進行裝載工作,而對于一些較為狹小的斷面,需要特殊制造一些小型的裝載器械。
(2)在進行破煤、裝煤的作業中,需要將煤炭轉運到規定的運輸設備之上,需要采用的掘進機械是煤礦巷道掘進機,這種煤炭掘進機具有進度快效率高,安全等諸多優點,可以說,我國目前的煤巷施工的重要發展方向就是采用掘進機進行掘進施工,在施工中采用掘進機施工作業,加之相適應的運輸設備,形成一套流水作業模式,可以從根本上解決煤礦巷道掘進施工的工程進度問題,極大程度的提高了生產效率。而相對于掘進機,連續采煤機的結構與之大不相同,它的寬度非常大,主要采用橫軸的切割方式,利用連續采煤機可以一次性挖掘出3米寬的巷道,由此看出它是采煤主要的主要設備,在歐美一些發達國家,連續采煤機對煤礦中的大部分資源進行開采作業。連續采煤機有很多優勢,優勢之一就是連續采煤機的投入小,而受益則很高,此外連續采煤機綜合了掘進和回采,使二者進行了有機的融合,這一模式大大縮短了礦井的建設周期,加快了出煤的速度,大幅度提高了產量,最大限度節約了時間以及成本,且連續采煤機多數采用的履帶行走,移動起來非常簡單,所以在近幾年,它被廣泛地運用到了煤礦巷道掘進,而且具有非常快的速度。
但是,要想讓連續采煤機充分發揮其主要性能和優勢,就必須要對影響連續采煤機正常使用的因素進行了解,我們知道,連續采煤機要想下井作業比較困難,因為它的一些配套設施和其本身的噸位很高,不能對其解體搬運,而根據我國的地質特征,連續采煤機都需要井下進行作業,這嚴重的制約了其使用范圍及煤礦的生產能力。
二、煤礦巷道錨桿支護技術原理
對錨固區圍巖的離層和裂紋變形進行控制是錨固支護的重要作用,在支護的過程中應當盡量保持錨固區的圍巖保持受到一定的壓力,最大限度地減少對圍巖的抻拉,以防止圍巖變形和受到破壞,也就是要盡可能的維持錨固區圍巖的完整程度,使之具有較高的穩定性。要知道錨桿支護體系的剛度至關重要,錨桿支護技術的絕對性因素是預應力的固定,這個固定必須要結合煤礦巷道實際的圍巖條件,確定預應力主要是為了圍巖能夠在高預應力下,仍具有較高的圍巖強度。此外影響支護效果的另外一個重要因素是錨桿預應力的擴散,我們知道,一根錨桿的預應力范圍非常狹小,所以托板、金屬網、鋼帶等構件必不可少,我們應當利用這些構件將預應力擴散到更遠的地方,所以在預應力支護體系中,這些金屬構件非常重要。
三、煤礦巷道支護系統存在的問題及其對策
說道煤礦巷道支護系統存在的問題,首先要說的就是軟巖回采巷道的支護問題,因為這是煤炭行業的一大詬病,我們通常采用U型鋼支架對圍巖軟化所引起的破壞進行控制,因為圍巖的約束能力相對較差加之應力的影響,在相對薄弱的位置很容易形成破碎區,破碎區的蔓延會引起自承圈的損壞。
要想解決上述問題就一定要對網或者噴層的剛度進行強化,在那些薄弱的位置增加錨梁支護,進而大幅度提升圍巖表面的約束能力,進而最大限度地制約破碎區的縱向延伸,同時可以結合實際情況進行二次支護,二次支護的主要作用是為了能夠增加支護的強度,使其具有一定程度的柔性,一旦圍巖發生變形,可以將圍巖的能量釋放,尤其在支護體系的后半段,更要強化其剛度,以充分控制圍巖變形。
總結
為了使煤礦產業高速、穩定的發展,提高煤礦的產量,必須對煤礦巷道的掘進施工和支護技術進行深刻的理解,重點推廣和應用錨桿支護,根據實際出現的問題,采取相應的解決措施加以對應,以保障采煤作業的順利開展。
參考文獻
中圖分類號:TD263 文獻標識碼:A
我國礦產資源的開發過程中,由于多方面的原因存在很多問題,在進行巖層開采過程中,相對而言作業環境較為惡劣,而作業技術又比較落后,從而導致目前來說施工作業效率不高,嚴重影響了煤礦整體開采工作的進展。總體來說我國的煤礦開采效率不高,但是煤炭需求又在不斷增加,所以面對這樣的情況,提出了巖巷快速掘進技術,這種新技術是在傳統技術基礎上研究出來的,具有明顯的優勢,可以大大提高煤炭開采效率。
1巖巷掘進的含義
巖巷掘進是指在煤礦開采過程中采用的一種方法,主要包括鑿巖、爆巖、運巖和支護等四個方面。通過多種工藝的配合達到理想的施工目標,所以必須要合理安排施工人員,采用比較先進的施工技術安全施工。
2影響巖巷快速掘進的主要因素
既然巖巷掘進主要是四個方面的施工內容,所以影響巖巷快速掘進的主要因素也從三個方面進行分析,希望通過這四個方面的原因分析,給巖巷掘進技術的進一步發展提供一些借鑒意義。
2.1鑿巖
在鑿巖的過程中,需要一些專業化的設備,同時要設計合理的開鑿角度,仔細勘探,尋找最佳位置。在鑿巖過程中首先是要確定科學合理的施工地點,設計施工圖紙,同時還要采用更加方便的工具進行。
2.2爆巖
爆巖就是通過爆破技術進行爆破,打開巖層的缺口,為后面的施工奠定基礎。目前爆破參數有待進一步化。爆破的手段技術落后,大多采用炮破技術,不僅造成爆破效果較差,存在超欠挖現象,周邊成形不理想,從而形成二次動工或返工現象,而且還會耗費更多的施工時間,造成工程的延誤,工程施工的安全性也得不到有效的保證。
2.3運巖
運巖就是把爆破結束之后形成的碎石塊運走,清理施工現場,保證施工現場的整潔,為后面的煤炭開采提供一個良好的環境。在運巖過程中,一定要注意運輸的速度和質量,要以最快的速度實現施工現場的清理,但同時也要注意安全,在巖層沒有完全脫落的情況下,不能搬運,以免造成人員傷亡。
2.4支護
支護就是為保證巖巷的穩定及施工安全,采取對巷道圍巖進行支持、加強的措施。在支護過程中,一是要保證支護強度,確保巖巷掘進的安全,同時還要保證支護的速度和效率,使巷道掘進可以安全高效的進行。
總之,一定要確保四項施工內容之間的緊密聯系,保證巖巷掘進的速度和效率,同時在巖層不穩定的情況下,一定要加強支護作業,保證施工人員的生命安全,不能因為嫌麻煩,而進行后面的施工作業,一定要堅持安全施工的方針。
3影響巖巷快速掘進的其他因素
3.1工程內容銜接不完善
就目前來說絕大多數礦井采用普通型機械化作業方式。這種方式效率低下,耗費時間,并且鑿巖、爆巖和運巖過程中存在很多漏洞,導致三者之間的配合不完善,造成花費的時間更長,嚴重阻礙巖巷快速掘進,這是影響巖巷掘進速度的重要原因,但是這個原因歸根結底就是缺乏完善的施工管理體系,無法對工程項目進行實時監控,根據現場的具體情況進行不斷的調整,保證施工的速度和質量,很多工序都不能平行作業,從時間和空間上不能充分運作,導致時間的浪費和人員的閑置。所以在具體操作過程中必須要合理安排掘進的施工順序,以最大的效率完成工程。
3.2機械化裝備水平低
就目前來說,在巖巷掘進的過程中,一般采用的設備都是比較落后的,沒有實現接線機械化操作,都是靠人工或者人與機器協作完成,導致施工效率也較低,巖巷掘進的速度受到嚴重影響。所以必須要更新設備,投入更多的資金,在可能的條件下,實現機械化操作,
3.3施工人員的工作積極性不高
就目前來說,一方面施工工人的工資較低,同時工作的難度也在不斷加大,導致很多施工工人消極怠工,影響工程的進度。另一方面操作人員專業素質不高,對于一些新的施工設備和操作方式不熟悉,耽誤施工的進度,從而影響連續生產,對于工程施工中出現的突況處理不當,容易造成人員損傷和工程進度受阻。這些因素共同影響巖巷掘進的速度。因此應該提高工人的福利待遇,對工人進行專業培訓,不僅要提高工人的工作積極性,還要提高他們的專業化水平。
4結語
隨著我國煤炭開采工程的不斷拓展,巖巷掘進技術也要得到廣泛運用,但是對于一些細節問題一定要處理到位,注意分析影響巖巷掘進速度的一些因素,協調各方面的力量,實現巖巷掘進的快速和安全,保證煤炭開采的安全性,滿足我國能源的需求增長。
參考文獻
中圖分類號:TD353.6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)08-0023-01
1、前言
目前,我國的供暖材料還是以煤炭為主,所以對于煤礦開采以及開采過程中所需要注意的安全問題與經濟效益在各地政府還是相當關注的。在我國對于煤礦開采的主要方式就是掘進的開采方式。隨著潛部資源的消耗殆盡,我們必須向深部索取資源,導致采掘環境更加復雜,為保護采礦人員生命安全,必須采用更加先進的支護方式,以適應采煤的需要。
2、超前錨桿支護方式
支護一般是運用特定的施工技術或者設備,在采礦的過程中將要采的煤礦或者煤礦井阻礙采礦的巖石擊碎,以便在掘進采礦的煤礦井中就可以形成地下巷道支護空間,對采礦工人的人身安全起著保護作用。超前錨桿支護方式是運用最廣泛的一種支護方式。
(1)桿體強度高、重量輕。比普通錨桿桿體重量輕,大大降低了工人的勞動強度。
(2)錨固效果好。由于等強錨桿采用全桿身均為螺紋,增加了錨端的機械阻力,改善并提高了錨固效果,從而提高了攪拌效果和錨固力。
(3)綜合支護性能好。施工過程中配合了相適應的螺母與托盤,能夠更好的對錨網進行固定,對圍巖形成更有效的支護層。
(4)采用等強錨桿支護,可以更加有效的控制深部巷道的圍巖的變形,達到了巷道支護的目的,提高的巷道支護圍巖應力,降低了圍巖的變形量,提高了巷道掘進速度。
(5)速度提高,進度加快,巷道維護量減少,這些優點可使企業獲得較好的經濟效益和社會效益。
3、超前錨桿支護在煤礦井下掘進中的應用
3.1 安裝錨桿
超前錨桿支護中所用到的錨桿設備一般都是由頂錨桿、幫錨桿、兩幫錨桿和頂板錨桿這幾個部分組成。在安裝超前錨桿不同的部件的安裝順序是不同的,頂錨桿在采礦過程中所起的是全面防護的作用,它的安裝順序一般是先安裝頂錨桿中間的部位,然后再安裝它兩邊的錨桿位置。幫錨桿在采礦過程中所起的作用是擠壓加固和縮小跨度,它的安裝順序一般是先安裝上面的錨桿。然后再安裝下面的錨桿的。兩幫錨桿和頂板錨桿的安裝一般是在一起完成的。這兩種錨桿的安裝一般都是先安裝支護頂板錨桿,安裝完成后再安裝兩幫的支護錨桿。等這些錨桿都安裝完成后。超前錨桿安裝才算完成。
3.2 打眼施工工程
打眼是建設超時錨桿支護工程必不可少的一項工程工作。在開始這項工作的時候,施工人員應該先搞清楚錨桿安裝的具置和詳細情況,然后再根據錨桿設置的位置科學合理的確定打眼的位置和錨桿之間的距離。一般采礦的工程實施都會有著一定的打眼原則。在對頂錨桿打眼的時候,應該盡量將換纖的次數控制在以此一下或者一次,從而確定錨桿的施工的次序。施工的時候應該注意施工的工作面的迎頭與錨桿的相對位置的布置,它倆位置應該是相互貼和的,再向迎頭靠近的時候應該明確規定最小或者最大的空頂距離。完成以上工作后就是打眼工作中的確定位孔,首先確定位孔的時候應該按照施工有關管標準來確定,對于錨桿角度、錨桿排間距和錨桿孔深這些工作的誤差都應該嚴格按照作業標準,合理科學的處理,然后再做好對應的孔位標記。
3.3 對錨桿進行設置
一般地,在進行采礦工程前,企業都會對工程要實施的各項作業都會制定相關的作業標準和流程,以確保工程完美的竣工。同樣地在設置錨桿位置的時候,企業也會制定相關作業標準和流程。對于設置錨桿所需要等待的時間和攪拌的時間都需要嚴格的控制。與設置錨桿相關的作業還要求在向孔位注入樹膠脂藥卷的一般步驟應該是,施工人員應該借助人工的力量將錨桿送到注入樹膠脂藥卷的跟前,此時的錨桿就可以借助錨桿機的勻速的上移直至上移的時間是攪拌時間的一大半后停止上移,再次進行勻速地攪拌。當錨桿鉆機緊固在錨桿螺母后,設置錨桿位置正式完成。
3.4 現場使用注意事項
(1)施工人員必須牢固樹立“安全第一,預防為主”的思想。總經理對企業的安全負總的責任,總工對企業安全生產的技術工作負總的責任,項目經理應對單位工程安全生產工作負具體領導責任,工程項目負責人對所管工程的安全生產負直接責任。項目部成立安全生產保障體系,建立健全安全檢查機構,配專職安檢人員,施工隊、班組有兼職安檢員負責施工中安全檢查監督工作。上崗前對職工進行安全培訓,特種作業人員持證上崗。
(2)施工過程是由一系列相互關聯與制約的工序所構成,工序是由人員、材料、機械設備、施工方法、環境和測量等因素對工程質量綜合起作用的過程,所以對施工過程的質量監控,必需以工序質量監控為基礎,落實在各個工序的質量監控上。
(3)施工過程中質量控制的主要工作是:以工序質量控制為核心,設置質量控制點,進行預控,嚴格質量檢查和成品保護,并做到:嚴格要求施工人員按操作規程、作業指導書和技術交底的要求進行施工。工序的檢驗和試驗應執行過程檢驗和試驗規定,對查出的不合格項,應按程序及時有效地處置。
(4)打幫錨桿眼孔時采用“干打外噴”的防塵措施,必須將眼孔內的煤粉排凈,防止降低錨固效果。
(5)嚴格執行《煤礦安全規程》,嚴格按照“施工組織設計”和“施工作業規程”進行施工。堅決反對“三違”。現場施工編制詳細施工措施,做到“一工程一措施”,“無措施不能施工”的原則。
4、結語
中圖分類號:X752文獻標識碼: A
我國雖然地大物博,但是相對人口而言,油、氣等資源的數量嚴重不足,煤炭資源如果不能跟上時代腳步,將會嚴重影響我國的經濟發展,這些因素都決定了煤炭在能源中的地位。但是,我國煤炭資源的儲備條件相對比較惡劣,在開采中會存在很大問題,煤層的厚度一般變化比較大,從零點幾米到幾十米不等,因此,必須開掘出來很多條煤巖巷道才行。煤礦巷道掘進是一個系統工程,影響因素較多,該系統中包含人(施工者和管理者)、技術裝備、生產技術以及管理、安全、技術革新的影響等諸多因素所構成的綜合復雜體系。
1 煤礦巷道掘進方式分類
目前,國內煤礦巷道掘進施工中主要采用的掘進方式包括綜合機械化掘進以及掘錨一體化掘進兩種。
1.1 綜合機械化掘進
煤礦巷道綜合機械化掘進方式是一個復雜的系統,它通常是由懸臂式掘進機、輸送機、鉆機、通風設備及供電設備等組成的。其中最關鍵的設備是懸臂式掘進機,其質量和性能對整個掘進施工的效率以及質量有著極大的影響。目前,我國的掘進機生產已經形成了一定的規模,基本能夠國內的市場需求。
1.2 掘錨一體化掘進
建立在錨桿支護技術之上的掘錨一體化設備是一種高效的煤礦巷道掘進設備,它通過將掘進施工與巷道支護有機結合,大大減少了整個巷道掘進工程的施工時間,這對煤礦巷道快速掘進施工技術的發展具有重要的意義。
2煤礦巷道掘進施工的影響因素
2.1人的因素
2.1.1 施工人員因素
操作人員因素,在人員的招聘中應該注重選拔或者初期的培訓,以往出現的常見人員問題是:操作人員文化水平、素質較差或操作過程不認真、粗心大意或者是對整個生產流程以及設備的性能不夠了解不夠熟練等。這些都直接影響煤炭開采的進度,影響經濟的發展,無法提高工作效率。因此,在施工前要進行人員培訓,在施工中要進行人員的合理支配,確保煤炭開采的順利進行。
管理員因素,做為管理人員,不僅需要較高的文化素質、組織能力、管理能力,最重要的是協作督察作用,不能以權執政,應該與操作工人達成一片,共同友好的完成每一階段的工作,避免巷道掘進設計與支護方式不合理,生產工藝不完善等原因造成隱患,從而影響施工的順利進行。
2.1.2 管理組織形式
1)現場管理制度
健全和堅持以崗位責任制為中心的各項管理制度,是施工技術措施、施工設備和施工組織得以順利實施的保證,是加快施工速度、降低生產成本、保證施工質量和安全的基礎。
2)合理的施工方法
對于巷道掘進,采取一次性開挖成型或多次開挖成型方式,根據圍巖情況進行超前支護或初期支護,必要地段加強支護,以保證安全。在支護過程中,改善施工藝,如采用濕噴工藝、發揮圍巖自承能力的錨桿支護等,既減少工人勞動強度,又改善施工環境。
2.2 施工機械設備及生產技術因素
鉆眼、爆破與裝運是巷道施工中主要工序,而鉆眼與裝運設備的合理選擇及使用將直接決定巷道掘進速度。
2.2.1 鉆眼
當前巷道掘進普遍使用的仍是氣腿鑿巖機(如7655型、YT-28型、YTP26型等),由于氣腿鑿巖機輸出功率小,鉆速低,所鉆炮孔深度淺,要想提高工作面鉆孔速度,就得多機作業,但掘進工效仍無法提高。我國部分工程項目已采用單臂、雙臂或三臂鑿巖臺車進行施工,但就我國鑿巖設備使用及更新程度來說,大部分仍停留在第一、第二代水平,即氣腿鑿巖機或半液壓鑿巖臺車水平。而國外在大斷面巷道中已基本采用盾構機或TBM掘進機,小斷面內均采用鑿巖臺車,使得鉆孔時由更換釬桿、定位、開孔鉆孔、返回釬桿均全部自動化控制。另外,60年代美國第一臺直徑3.1m的全斷面掘進機試驗成功(頁巖中月進尺達到 2087.6m),給巷道掘進帶來新的革命。又經近五十年來不斷研究,從技術角度出發,它已能在任何巖石中鉆進。由于全斷面掘進機掘進速度快,成本低,工效高,巷道掘進質量好,又安全可靠,所以其勢必將取代其他鑿巖設備。
2.2.2 裝運
裝巖工序在平巷掘進中占整個循環時間的30~50%,當前國內已基本實現機械化作業。從五十年代到現在,我國工程施工中裝運機械共進行了四個階段的更新,在裝巖上總的趨勢是從效率低的裝載設備為主的間斷出碴設備配套,向高效率連續出碴設備配套發展,即采用連續作業的蟹爪式或立爪式裝載機與皮帶轉載機和礦車配套,或采用的無軌鏟運機出碴或與大噸位自卸汽車配套出碴,其可把掘進工效提高1~2倍,采準時間縮短75~80%。
2.3自然因素
在煤炭開采中會遇到的情況有地下水突然的冒出、高溫的地表、高壓力的圍巖、各種氣體等自然的因素,都會嚴重的危害到施工人員的人身安全,雖然現在科技比較發達,有各種各樣的檢測手段,但是在發現相關自然因素或者突發事件時,都勢必會影響施工的進度。
3煤礦巷道掘進施工關鍵技術
3.1 優化運輸系統
3.1.1 膠帶輸送機代替絞車運輸
為了杜絕提升運輸的不安全因素,采用膠帶輸送機運輸,膠帶輸送機與同能力較大的絞車相比具有更多的優點:一是膠帶運行可靠。二是便于維護,采用集中控制,人員較少。三是鋼材、配件、電力消耗少。四是膠帶上層可運矸,下層可以運料。這樣不僅實現了巖巷矸石的連續運輸,而且降低了個人運送物料的勞動強度,杜絕了運輸事故的發生。
3.1.2 水平緩沖矸石倉
要快速轉儲矸石,優先考慮使用膠帶運輸,在施工巷道的外段取長度20~ 30m,并在中間處搭建1~1.5米的防護網,將矸石與軌道、人行道分開,此段作為緩沖水平矸石倉,形成扒裝機+皮帶+水平緩沖矸石倉+扒裝機的扒、轉、存、裝的連續出矸系統。迎頭放炮后前部扒裝機集中將矸石扒上膠帶,轉存到水平緩沖矸石倉內,后部扒裝機進行裝車運矸,車皮隨到隨裝,解決了使用絞車提升運輸及出矸慢的難題,同時減少了崗位工、降低了工人的勞動強度。
3.2 錨桿支護技術
錨桿支護是通過錨入圍巖內部的錨桿,改變圍巖本身的力學狀態,在巷道周圍形成一個整體而由穩定的巖石帶,利用錨桿與圍巖的共同作用,達到維護巷道的目的。與架棚支護相比,錨桿支護有很多優點:比如節約坑木和鋼材;降低支架成本;掘進斷面小;巷道變形小;維護費用低;工作安全;錨桿輕便,可以減輕工人的勞動強度;可以減少通風阻力;有利于一次成巷施工和加快掘進速度;使用范廣,適應性強。但是錨桿不能預防圍巖風化,不能完全防止錨桿與錨桿之間裂隙巖石的剝落。因此,應配合其他的支護方式,如錨噴支護。錨噴支護技術是近年來發展速度最快,適用范圍最廣,技術經濟效果最明顯的技術。錨噴支護從穩定的巖石巷道到松軟破碎帶內的巷道、從靜壓巷道到動壓巷道、從采區上山到回采巷道都得到普遍應用。另外在有些井筒、交叉點、馬頭門、絞車房、大斷面硐室、煤倉等也應用了光爆錨噴支護技術。同時錨噴支護也成為巷道維修的重要手段。總之,在巖巷掘進中,使用錨噴支護,能有效控制巷道變形,為圍巖快速掘進打下堅固的基礎。
3.3 掘進工作面的通風和防塵
3.3.1 通風
在進行巷道掘進施工的過程中,掘進工作面通風工作的好壞直接影響著煤礦生產的安全性。目前,常用的掘進工作面通風是利用通風機進行通風。在進行通風機的選擇時,應根據通風機所需要的工作分壓和工作風量進行選擇,最常用的是壓入式通風機。壓入式通風機及其啟動裝置安裝的位置應與風口保持10m以上的距離,距地面高度保持在30mm以上,同時通風機的吸入風量應小于全風壓供給該處的風量。在選擇通風機的同時還要考慮到如何選擇合適的掘進通風風筒,風筒的直徑應該能夠保證最大通風長度供風的要求,在此基礎之上,要盡量學則直徑較大的風筒,風筒出口到掘進工作面的距離應保持在5m以內,以此降低風阻,避免產生渦流的情況,減少漏風,保證巷道的通風順暢。在進行巷道掘進施工的整個過程中,必須讓巷道一直保持良好的通風狀態。通風機要指定專人進行管理,在下井安裝之前,必須要進行試運行檢查,并做好檢查和維修工作,保證通風機投入使用后能夠連續、可靠、安全地運轉。
3.3.2 防塵
在掘進施工的過程中,粉塵主要產生原因是煤巖受到摩擦及壓碎、煤塊掉落與機器設備和地面產生碰撞及工作面沉積的粉塵在通風過程中被揚起到空氣中所形成的粉塵。目前,主要的煤礦除塵方法包括每層注水、濕式鑿巖與鉆眼、裝巖灑水、通風除塵、沖洗礦井巷道巖壁以及安裝隔爆裝置等。我國常用的除塵方式是長短抽通風除塵,在實際施工的過程中應該結合施工現場的實際條件,選擇適宜的一種或者多種結合的除塵方式來除塵。除了采取除塵措施外,在施工的過程中,應加強對空氣中粉塵濃度的檢測工作并要求施工人員做好個人防護工作,這樣能夠有效減少掘進工作面的粉塵,這對保證煤礦的安全高效生產具有重要意義。
3.4 光面爆破技術
目前,煤礦巷道掘進施工中均采用光面爆破技術進行爆破施工。光面爆破技術是在爆破施工的過程中使四周的炮眼同時起爆從而使爆炸裂縫沿著徑向向四周擴散,同時利用相鄰炮眼所產生沖擊波的疊加效果,對巖體產生切向的拉力,裂縫在進一步擴展以后,使圍巖表面形成一個較為平整的爆破面。目前的光面爆破主要包括輪廓線光爆法、預裂光爆法及修邊光爆法三種爆破方式。炮眼需要布置帶煤礦巷道的輪廓線上,眼的間距與裝藥量必須要結合圍巖的實際情況進行初步選擇,然后通過試驗最終確定。目前的光面爆破施工大多采用淺孔爆破,為了提高進深尺寸,可以適當加大炮眼的深度和直徑。經過多年的實踐,可以確認采用中深孔進行爆破也是可行的。
4結語
煤礦巷道掘進施工是非常復雜的,涉及的影響因素很多,不僅受制于施工地帶的地質條件,同時與掘進設備及施工技術水平、生產工序等,也具有非常密切的相關性。因此,應當不斷加強對煤礦巷道掘進施工技術的改進與創新,保證煤礦開采的可持續發展。
參考文獻
首先,礦領導班子成員對我工作的關心指導,感謝各位領導及職工同志們對我工作的支持和幫助。時間飛逝,轉眼我參加工作已三年有余。在此之際,總結一下在這一年中我做了哪些工作?工作中收獲了那些成績和經驗?其中還有那些缺點和不足?這樣也能更好地做好今后的工作。繼續保持自己的長處,克服自己的弱點,逐步提高自己的技術水平和業務能力,配合煤礦的發展步伐。
我于20xx年1月至3月擔任掘進一隊技術隊長,3月至10月擔任掘進二隊技術隊長,xx月至今擔任生產科副科長。現將掘進隊擔任技術副隊長的主要工作匯報如下:
一、嚴格要求自己,明確自身職責
積極配合隊長開展技術管理工作,認真組織區隊的生產,保證每項工程開工前規程、措施齊全,堅持一工程、一規程、一措施。定期復查掘進工作面作業規程,根據現場情況及上級有關規定及時修改補充完善。每月堅持入井不低于24個,深入現場,對生產工藝及職工操作進行指導規范,發現問題及時處理。制定切實可行的質量標準化管理制度,規范區隊職工的安全質量操作規范,及每月的進行安全培訓提高區隊職工的安全生產意識。
在掘進二隊領導班子的緊密團結配合下,掘進二隊20xx年9月單月快速掘進進尺750m,實際圓滿完成當月安全生產任務,20xx年10月份成功結束A6煤層泄水巷的掘進任務,解決了把A6煤層采空區的水引入到為A6煤層泄水巷,然后進行排水的問題。
二、刻苦鉆研專業技術知識,做好本職工作
在掘進隊期間負責編制各掘進工作面的施工作業規程和安全技術措施,并向全體職工認真傳達貫徹,經常深入作業現場檢查規程的執行情況,當規程措施與現場不符時,及時編寫補充措施,并對原規程措施進行修訂,及負責本工區職工安全技術知識的學習和“三大規程”的落實,經常組織職工進行崗位練兵和技術比武活動,教育職工上標準崗、干標準活,不斷提高職工的技術素質和業務水平。
協助區長認真搞好質量標準化和安全評估工作,抓好材料消耗和勞動管理工作,采取積極有效的技術措施,杜絕“三違”現象,避免安全事故、提高工程質量、降低材料消耗、提高勞動生產率。認真抓好各掘進工作面的正規循環作業,搞好各迎頭的接續準備工作,分析研究各掘進隊的安全生產動態,嚴格執行事故的追查、分析和處理制度,不斷總結經驗教訓,確保安全生產。深入職工、深入現場,搞好調查研究,及時總結本工區安全生產和技術方面的方法和經驗,不斷學習新知識,推廣新技術和新經驗。負責搜集本工區各種技術經濟指標的資料,及時分析完成情況,采取有效的技術措施,完成各項技術經濟指標。
區隊工程質量管理主要是依靠驗收員和提高區隊班小組的質量標準化施工意識。在對驗收員的管理中,一是對驗收員實行驗收失誤積分制,既不挫傷驗收員參與質量標準化管理的熱情,也規范和提高了驗收員的工作責任心;二是嚴格落實制度,使“制度+落實=落實”的口號不會停止到口號上。在對區隊班小組的管理中,一是加大對班組長的罰款和扣分力度,二是加大對班組工程質量施工的優良工程的獎勵制度,利用獎罰制度提高班小組對區隊工程質量施工的意識和積極性。
三、適應發展的需要,不斷學習新知識。
隨著社會不斷的發展,知識不斷更新,在網上購買與掘進有關的技術圖書,不斷開闊和更新自己的業務視野,提高自己的業務素質,使自己的業務水平有上了一個新臺階。
四、能力拓展、提高工作效率
堅持“以人為本”管理理念,弘揚“用心做事、追求卓越”的企業作風,找準區隊文化建設與安全生產管理的切入點,不斷加強區隊管理文化建設。
五、工作中取得的主要成績與工作經驗總結。
1、在工作中自使至終注重工程質量管理,嚴把質量關。在金年的工作中始終如一地按照工程設計圖所規定的規格要求來嚴格檢查自己所負責的工程項目,做到精心設計施工之序、精心指導施工作業,保質保量地完成指定工程任務,貫通巷道準確無誤。
中圖分類號:TD712 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2012)1210023-01
保利能源控股有限公司平山煤礦作為雙突礦井,煤層巷道瓦斯含量高,治理難度大,掘進工作面瓦斯治理效里的好壞成為礦井建設過程中的關鍵所在。
1 礦井概況
保利能源控股有限公司平山煤礦位于山西省沁水縣,屬于雙突礦井,礦井設計生產能力為90萬噸/年,2010年10月開始建設。礦井開采3號、9號、15號煤層,其中主采煤層3號煤層,瓦斯含量10.54~15.75ml/g,瓦斯壓力1.15MPa,透氣性系數為1.269m2/Mpa2·d,鉆孔衰減系數為α=0.0195d-1,煤層堅固性系數f=1.21~1.43,瓦斯放散初速度P=22~26,屬煤與瓦斯突出礦井,煤層無爆炸性,煤層自燃傾向性為不易自燃,水文地質類型劃分為中等。
2 瓦斯治理措施
2.1 嚴格執行兩個“四位一體”確保巷道掘進安全
2.1.1 區域防突措施。煤巷掘進工作面采用順層鉆孔預抽條帶煤層瓦斯(有條件時采用穿層鉆孔)。鉆孔長度為200m,孔徑113mm,鉆孔孔底間距2m-3m,鉆孔控制在巷道輪廓線外15m。區域效果檢驗評價由保利能源平山煤礦委托沈陽院采用直接測定殘余瓦斯含量值為主要指標,并觀察、記錄在煤層中進行鉆孔情況有無突出預兆。
2.1.2 局部綜合防突措施。煤巷掘進工作面預測,布置3個直徑為42mm、深度10m的鉆孔,中間孔位于掘進巷道斷面中部,平行于掘進工作面,兩側孔距巷幫0.5m,終孔應控制巷幫輪廓線外24m。
鉆孔每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量Smax值,每鉆進2m至少測定一次鉆屑瓦斯解吸指標K1值。
2.1.3 煤巷掘進工作面局部防突措施。當預測掘進工作面指標有突出危險時,采取局部防突措施。在掘進工作面均勻布置14個超前排放鉆孔,孔徑75mm,雙排布孔,每排7個孔,孔深15-20m,排間距0.5m,距巷幫0.5m,孔底間距2m-2.5m,鉆孔控制巷道兩側輪廓線外5m。
2.2 堅持超前預抽為煤巷施工贏得時間
為確保煤層回風巷連續掘進,我礦在軌道大巷實施穿層鉆孔,提前預抽煤層回風巷工作面前方瓦斯,施工穿層鉆孔13608m,抽放瓦斯265858m3,保證了煤層回風巷的正常施工。
3 礦井3號煤層區域瓦斯抽采工藝改進
2012年初,我礦通過調研,采中短鉆孔(120m~160m左右)鉆進方法,目前在煤層回風巷采用全液壓ZDY-3200S鉆機,配備螺旋鉆桿進行試鉆,試鉆5個孔其中3個孔深均超過200m,效果良好。
1)孔徑:根據現有鉆機的能力,結合煤層特征,鉆孔直徑由原來94mm增加到113mm,為消突奠定了堅實的基礎。2)洗孔:由于我礦采用的是螺旋鉆桿壓風排渣工藝,鉆孔竣工后孔內尚存有一定的煤渣,如果不清除,勢必影響抽采效果。為此,鉆孔施工完成后采用壓風清洗鉆孔20min到30min,再退鉆桿。3)封孔:由于我礦3號煤層裂隙極其發育,為防止抽放鉆孔漏氣,鉆孔封孔長度由原來8m增加到10m,由人工纏繞棉布加聚氨酯封孔,改進為人工手動雙液注漿泵注入聚氨酯封孔。4)連管:為減少管路連接處漏氣,所有膠管連接接頭處,由原來鐵絲綁扎,改為膠管強力卡箍。5)檢測和管路除渣放水:① 為確保抽采計量的準確性,每個鉆場均設置孔板流量計,個別單孔設置孔板流量計,正常抽放鉆場每5天檢測一次抽放濃度、抽放負壓、抽放流量等參數,重點抽采地點及時測定抽采參數。② 有專人負責抽放主管路、抽放支管、鉆場管路除渣、放水。6)鉆場除塵:由于我礦采用的是螺旋鉆桿壓風排渣工藝,鉆場煤塵濃度較高,工作環境較差,為解決這一問題,我們先后自制孔口噴霧除塵裝置、鉆場帷幕降塵,效果都不是很理想。最后與河南一家生產鉆孔孔口除塵裝置的生產廠家,開展技術攻關合作,研制出了較為先進的孔口瓦斯、煤塵分離裝置,并在現場推廣使用。
4 抽采管理
4.1 抽采工程管理
1)瓦斯抽采工程必須按設計要求組織施工,并編制安全技術措施,建立工程質量監督機制和責任追究制度,明確責任,確保工程質量和進度。2)瓦斯抽采工程項目竣工后,由通風部門提出申請,報分管礦領導組織驗收,并填寫竣工驗收報告。3)瓦斯抽采工程所需資金,必須列入礦財務年度計劃,要按工程進度及時撥款,做到專款專用。4)瓦斯抽采工程計劃資金不得隨意調整,必須按期完成。
4.2 現場管理
1)在管路鋪設和施工鉆孔過程中,安全和施工質量有專人負責。2)鉆孔施工現場必須有施工設計圖、打鉆原始記錄,每個鉆場實行掛牌管理,內容包括:鉆場號、孔數、抽放參數、測試人員等。3)施工過程中如發現卡鉆、頂鉆、噴孔等異常情況時,立即停止作業、撤出人員、切斷電源、設置柵欄,向礦調度匯報,由總工程師負責組織處理。
5 瓦斯綜合治理取得的成效
百米鉆孔抽放量由0.07m3/min~0.10m3/min,提高到0.11m3/min
~0.18m3/min;鉆場管道瓦斯濃度由5%~20%提高到15%~40%;每鉆場抽放瓦斯純量由0.94m3/min提高到1.5m3/min。自8月初采用人工手動雙液注漿泵注入聚氨酯封孔后,8月、9月、10月平均抽放濃度分別為2.9%、4.9%、6.7%;平均抽放量分別為2.1m3/min、4.6m3/min、6.52m3/min。每一循環減少抽放時間10天左右。通過采用孔口瓦斯、煤塵分離裝置,降塵率達到95%以上,大大改善了作業環境,提高了工作的安全性和工作效率,有效保障了作業人員的身體健康。
0引言
在現代采礦工程中,為了更好地確保采礦企業的效益,首先就必須確保采礦的安全。而在巷道掘進過程中,為了確保順利安全的實施,就必須切實注重支護技術的應用,而這就需要掌握巷道掘進技術要點,并緊密結合實際支護的需要,針對性地確定支護的類型,才能確保整個采礦工程的質量和安全。
1采礦工程實施中巷道掘進技術要點的分析
在采礦工程實施巷道掘進工作中,其技術要點主要就是針對性地確定掘進方式,并切實做好瓦斯排放、巷道支護和通風防塵及光面爆破等方面工作,從而更好地滿足巷道掘進順利安全高效實施的需要。
1.1常見的掘進方式分析
在采礦掘進過程中,常見的掘進方式主要有綜合機械化掘進、大斷面連續采掘、掘錨一體化掘進等方面。在實際應用過程中,應結合實際需要,針對性地選取。一般而言,綜合機械化掘進的方式,主要是以供電系統和運輸機及轉載機和單體錨桿鉆機與掘進機和通風除塵等設備組成綜合化的機械化掘進系統,從而結合巷道的掘進需要針對性地確定掘進機型號。而在大斷面連續采掘過程中,主要是采取間斷式、連續式等運輸方式,利用相應設備在大斷面巷道中進行快速掘進,而區別則是掘進速度和掘進進度的控制。而在掘錨一體化的掘進過程中,主要是以基礎類的掘進機和采礦機的前提下發展的新型掘進系統,其主要是能在掘進時將掘進和錨固的作業進行有效協調,從而降低掘進與錨固的作業時間,從而確保掘進效率的提升,所以在目前諸多采礦工程中得到了廣泛應用。
1.2瓦斯排放
瓦斯排放是整個巷道掘進工作中必須重視的問題,否則就可能因此引發安全事故。所以在掘進工作中,應切實注重礦井通風工作的開展,從而及時將掘進面瓦斯有效排除,嚴格按照有關要求滿足瓦斯排放的需要,尤其是應注重瓦斯濃度的檢測,才能及時掌握異常的情況,從而更好地避免瓦斯濃度過高引發的安全問題。
1.3巷道支護
巷道支護施工是整個掘進施工中最為關鍵的環節,所以在巷道支護施工中,只有針對性地采取巷道支護技術,才能更好地促進整個掘進工作順利的實施。這就需要掌握常見的巷道支護技術要點。但不管采取哪種巷道支護技術,都應切實掌握其技術要點,確保其與巷道掘進施工任務實施的匹配性,才能更好地提高巷道質量和確保巷道掘進安全[1]。
1.4通風防塵
在采礦掘進工作中,在做好上述工作的基礎上,做好通風防塵工作也是一項十分重要的內容。因而必須重視通風防塵工作的開展。而這一工作就需要針對性地選擇通風機的型號、數量和位置。一般而言,主要是可結合巷道掘進所需的風量和風壓,針對性地對通風機類型進行確定,常見的以壓入式通風機為主,所以應結合所確定的位置和數量,切實掌握其安裝技術要點,并配備配套的風筒,促進風機作用的發揮,同時還要盡可能避免出現漏風和渦流的情況,且在投入使用之前應對其性能進行試驗,確保整個通風系統能滿足不同環境下通風的需要。而在通風系統運行過程中,還應加強對其風量的檢測,做好可能出現的各種情況的預案,盡可能確保風量能滿足通風需要。而在此基礎上,就需要做好防塵除塵工作的開展,尤其是產生的粉塵可能具有可燃性,若忽視對其的處理,勢必會因此導致安全事故發生。因而在通風的基礎上,還應配備相應除塵系統,采取針對性除塵方式,盡可能地將粉塵給掘進工作帶來的影響降到最低。
1.5光面爆破
光面爆破技術也是采礦工程中常用的巷道掘進技術之一。常見的光面爆破有修邊法、預裂法和輪廓線等光爆技術。不管采取哪種光爆技術,核心在于確保周邊爆破眼布置的精準性,還有裝藥量和爆破眼的間隔等,應結合巷道掘進時的圍巖情況進行針對性計算,從而在確保試驗達標后才能應用于光面爆破中,從而更好地確保光面爆破質量,最大化確保整個巷道掘進工程得以順利高效的實施[2]。
2采礦巷道掘進施工中支護技術要點的分析
為了確保整個掘進工程得以順利實施,巷道支護工作是整個工程實施的關鍵所在。以下就幾種常見的支護技術要點進行分析,在實際應用中,必須結合實際針對性地進行選取。
2.1臨時性支護技術要點分析
臨時性支護是為了滿足巷道掘進的需要,在實際掘進過程中,經常需對巷道進行臨時性支護。例如利用木支架在巷道進行支護時,主要是采取梯形的木棚子,具有質量輕和便于加工和安裝的特點,所以其具有較強的適應性,而其缺點就在于強度低和防火性較差,因而其往往屬于臨時性的支撐,在服務不久之后就需要更換。再如,在利用金屬支架進行巷道掘進支護時,主要是考慮到其不僅具有較強的強度,且便于拆裝和重復使用,因而其既可作為臨時性支護措施,也可作為永久性支護措施。但其不管是臨時性還是永久性支護措施,均需緊密結合服務年限,對其背板材料進行確定,這主要是為了考慮成本的需要,所以木板主要用于臨時性支護背板,而混凝土預制板則作為永久性支護背板。
2.2永久性支護技術要點分析
在做好臨時性支護的同時,還需做好永久性支護工作。這就需要緊密結合實際需要,針對性地確定其支護的類型。常見的永久性支護技術主要有以下幾種:a)錨桿支護技術。這一支護技術因其有著較強的支護效果而得到了廣泛應用,其經濟性、快速性和安全性都具有較強的優勢。常見的錨桿支護主要有頂板錨桿和煤幫錨桿,且其規格和性能的不同,使得其支護類型較多。例如復合玻璃鋼錨桿,桿體材料主要是采取具有較高強度的玻璃鋼,而內端頭則以左旋麻花結構為主,其錨桿桿體的外部尺寸最大不超過26mm,因而在孔徑28mm~32mm的鉆孔中采用,且確保錨桿和巖石層面為正交,且最小的角度應大于75°,在安裝錨桿時應緊密結合錨固劑對其攪拌的時間進行確定,且在安裝過程中應確保一次性錨固到底,嚴禁存在中斷的情況;b)預制鋼筋砼支架。這一支護技術主要是利用混凝土制作支架,并在礦井內將其裝配,確保梁柱接口的緊密性,所以其不僅具有較大的支護強度,且成本較低,但存在質量大和無伸縮性等方面不足。常見的主要有吊環式的前探梁,主要是在前面的臨時支護措施下,采用3根吊掛前探支架,按照一定的長度和間距將其在巷道中平行布置,每一根的強度必須與吊環之間進行固定和匹配,固定點必須大于2個,并確保其緊固性,才能確保其支護效果;c)混凝土支護。主要是采取噴射混凝土的方式制作混凝土支架,并將混凝土支護和錨桿支護進行有機結合,從而更好地對圍巖進行封閉和固定。所以在具體實施過程中,首先應科學布置噴射混凝土的設備,以確保施工的安全性和操作的高效性。當掘進之后,首先應安裝臨時性錨桿,并噴射薄層的混凝土,當噴射到設計的厚度后,應進行錨桿安裝,再通過錨網噴射混凝土的方式,增加金屬網強度,從而更好地確保整個混凝土支護效果。
2.3現代科學技術的應用
在做好上述工作的基礎上,為了更好地確保整個掘進工程順利的實施,作為采礦企業,還應切實加強現代科學技術的應用,從而更好地為確保整個煤礦掘進工程順利的實施奠定基礎。例如加強瓦斯在線監測系統的應用,對巷道內瓦斯濃度進行檢測;加強通風預警系統的應用,及時掌握施工現場的通風情況,對整個通風系統的情況進行監控,并采取自動化報警措施,實現自動化與人工智能化的修復,才是巷道掘進施工安全的主要方向。此外,還應切實加強在線視頻監控系統的應用,不僅要對施工現場進行監控,且要對各種支護措施的情況進行在線監控和分析,才能更好地滿足采礦掘進工程施工的需要[3]。
3結語
在采礦工程項目實施過程中,為了確保巷道掘進的質量、安全和高效性,必須切實注重掘進技術要點的掌握和應用,尤其是應掌握巷道掘進支護要點,注重監測機制的建立,完善監測系統,確保其安全高效的實施,提高企業效益的同時保證生產的安全。
參考文獻:
[1]劉曉光.淺談支護技術在煤礦巷道掘進中的應用[J].中國新技術新產品,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;
中圖分類號:O741+.2文獻標識碼:A 文章編號:
引言
煤礦生產,掘進先行。近年來,由于綜采技術的快速發展以及礦井瓦斯抽采的現實需要,掘進速度的相對滯后給安全生產帶來了一定壓力,也成為制約煤炭生產的一個主要問題。如何實現安全快速掘進對于煤礦安全生產具有重要意義。
1、煤礦開拓掘進施工機械設備及生產技術因素
1.1機械設備
鉆眼、爆破與裝運是巷道施工中主要工序,而鉆眼與裝運設備的合理選擇及使用將直接決定巷道掘進速度。
1.1.1鉆眼
當前巷道掘進普遍使用的仍是氣腿鑿巖機(如7655型、YT-28型、YTP26型等),由于氣腿鑿巖機輸出功率小,鉆速低,所鉆炮孔深度淺,要想提高工作面鉆孔速度,就得多機作業,但掘進工效仍無法提高。我國部分工程項目已采用單臂、雙臂或三臂鑿巖臺車進行施工,但就我國鑿巖設備使用及更新程度來說,大部分仍停留在第一、第二代水平,即氣腿鑿巖機或半液壓鑿巖臺車水平。而國外在大斷面巷道中已基本采用盾構機或TBM掘進機,小斷面內均采用鑿巖臺車,使得鉆孔時由換釬、定位、開孔鉆孔、返釬均全部自動化控制。另外,60年代美國第一臺直徑3.1m的全斷面掘進機試驗成功(頁巖中月進尺達到2087.6m),給巷道掘進帶來新的革命。又經近五十年來不斷研究,從技術角度出發,它已能在任何巖石中鉆進。由于全斷面掘進機掘進速度快,成本低,工效高,巷道掘進質量好,又安全可靠,所以其勢必將取代其他鑿巖設備。
1.1.2裝運
裝巖工序在平巷掘進中占整個循環時間的30~50%,當前國內已基本實現機械化作業。從五十年代到現在,我國工程施工中裝運機械共進行了四個階段的更新,在裝巖上總的趨勢是從效率低的裝載設備為主的間斷出碴設備配套,向高效率連續出碴設備配套發展,即采用連續作業的蟹爪式或立爪式裝載機與皮帶轉載機和礦車配套,或采用的無軌鏟運機出碴或與大噸位自卸汽車配套出碴,其可把掘進工效提高1-2倍,采準時間縮短75-80%。
1.2生產技術
根據我國井巷掘進當前施工水平,廣泛采用的仍是鉆爆法施工,而支護方式基本為錨噴支護。該方法在施工速度、安全質量、勞動強度、生產成本方面均優于傳統的架棚支護和砌碹支護方式。但施工中仍存在一些問題,如由于巷道成形欠佳造成網、噴質量差,錨桿安裝質量不好等,對于圍巖較差地段不但會存在安全隱患,而且還會制約井巷掘進進度。
1.2.1改進光爆技術,加強巷道成形
當前巷道爆破均采用光面爆破,而大多為淺孔爆破,為提高進尺,可從加大孔深和孔徑入手,并且經多年實踐,中深孔(5m)爆破也是可行的。同時,為加強巷道成型,由于加大孔徑而減少的擴炮孔數量可轉移至周邊,即增加周邊眼數量,保證光爆效果。而且,增加孔深和炮眼數可以提高臺車的純鉆眼時間,充分發揮高效設備的利用率。
1.2.2合理選擇錨桿,提高安裝質量
錨桿是否發揮作用,最關鍵是選型是否正確及安裝規范與否。不同圍巖需選用合理的錨桿,如砂漿錨桿、樹脂錨桿、中空注漿錨桿及預應力錨索、對穿頂應力錨索等。錨桿安裝角度、錨墊板是否貼緊巖面及注漿是否飽滿,都將直接影響錨固質量。
1.2.3選用合格材料,保證網噴質量
金屬網主要增加噴砼的抗彎強度和韌性,但其安裝時必須緊貼巖面。選用合格的噴漿料生產砼,并選擇濕噴工藝,不但可提高噴漿效果,減少回彈率,還可改善工作環境。
2、實現快速掘進的途徑
2.1 創新改進支護工藝與技術
(1)嚴格支護設計,確保支護強度。開展快速支護參數及工藝研究。結合現場具體條件,選擇合理的掘錨工藝技術,進一步優化錨桿支護參數,減少作業工序,縮短安裝錨桿的時間,加快錨桿支護速度。在軟弱破碎煤巖體、高應力等困難條件下大斷面、受二次動壓影響的巷道支護,可采用強力錨桿、錨索支護系統,使用直徑25 mm 強力錨桿(極限拉斷力 420 kN,屈服力為 320 kN,延伸率18%,桿尾螺紋規格 M27),鉆孔直徑為 34 mm,配 K2835、Z2860規格的樹脂錨固劑及相應強度的托板;直徑為 19 mm 和 22 mm型強力錨索,樹脂端錨配合鉆孔為 d 28 mm,樹脂與注漿聯合錨固配合鉆孔為 d 32 mm 或 d 36 mm。其中,d 19 mm 的錨索為 7 股鋼絲組成(極限破斷強度為 40 t,延伸率為 4.5%左右);d 22 mm的錨索為增加其可彎曲性能,采用 19 股鋼絲組成(極限破斷強度為 60 t,延伸率為 7%左右)。從錨桿支護設計方法、支護材料、井下施工工藝及監測方面進行綜合研究。在掘進巷道斷層、破碎帶條件下,可選用新型聚合注漿產品等支護材料,還可選用礦用工字鋼+金屬網+錨桿+局部錨索+局部注漿聯合支護方式,解決松軟頂板巷道支護技術難題。
(2)開發錨桿快速安裝工藝,即攪拌樹脂卷,上托板、擰螺母一次完成,提高支護效率。
2.2 推廣改進錨桿施工機具
(1)傳統掘進工藝中,采用 MQT-120 型風動錨桿鉆機進行頂板錨桿眼的鉆孔、頂板錨桿的攪拌安裝;采用 ZMS35 型風煤鉆打幫錨桿眼,風動錨桿安裝器攪拌安裝錨桿,人力扳手預緊。根據現場圍巖情況,在頂板為砂巖、頁巖時,可采用 MQT-120 型風動錨桿鉆機進行頂板錨桿眼的鉆孔、頂板錨桿的攪拌安裝。緊固螺母采用風炮。在煤巷、半煤巷幫部則采用 7665 型風鉆鉆孔,采用防突鉆機攪拌安裝錨桿,緊固螺母采用 2600 型氣動扳手。同時,錨桿使用機械安裝,安裝可靠性高,避免了人工操作的隨意性,保證了安裝質量。避免了過去錨桿使用扳手人工緊固時隨意性強,難以保證足夠的預緊力等問題。
(2)引進大功率氣扳機安裝錨桿,避免人工緊錨桿,保證錨桿安裝質量。每根錨桿的安裝時間平均減少 5 min 以上,大大減少了支護時間,可以提高錨桿的初錨力和可靠程度,進一步提高巷道單進水平。
(3)在現用風動錨桿支護鉆眼機具的基礎上,引進適應硬巖條件煤巷施工的掘錨一體化鉆機。
(4)引進或研發大扭矩旋轉———沖擊新型錨桿鉆機,加快鉆眼速度,提高掘巷速度,解決硬巖條件下打眼難題;供風不足的錨桿支護巷道施工點,可選用液壓錨桿鉆眼機具。
2.3 引進發展新型掘錨機具
(1)認真總結推廣錨桿支護技術經驗。對掘錨作業線進行綜合調研,結合礦井現有條件,引進國內外先進設備、技術、工藝。引進 EBZ-160 型等型號的大功率掘進機和全巖掘進機,實現煤巷單進突破的新目標。
(2)發展掘錨新機具。就目前的施工工藝而言,影響快速掘進的主要因素有兩方面:一是掘進機割煤速度的快慢,二是錨桿機打眼安裝速度的快慢。這種方法的主要矛盾是掘進工作面的開機率較低,一般在 30%以下,支護時間過長,跟不上機掘速度,影響單進水平的提高。因此,發展掘錨聯合機組,實現“掘支錨一體化”平行作業,將是加快煤巷錨桿支護單進速度的有效手段。
2.4 引進膠輪車保證運輸
引進膠輪車運料,既減少了用工又能提高效率,滿足快速掘進需求。
2.5 加強施工組織和管理工作
施工要達到快速、優質、低耗和安全的要求,除合理地選擇先進技術和設備配套外,還要正確選擇作業方式,采用行之有效的施工組織與科學的管理方法。
(1)進一步加強現場施工人員的技術培訓,不斷提高職工技術業務素質,確保煤巷施工質量。
(2)嚴格管理,政策引導。建立健全掘進隊組《安全管理制度》《質量驗收制度》《各工種崗位責任制》等一系列規章制度,加強對掘進隊組的管理,向管理要效益;出臺《重點隊管理及考核辦法》,重點從工資等方面給予優惠政策,實行多勞多得的分配政策。
(3)加強地質勘探,堅持“有掘必探”。可靠準確的巷道超前探測是巷道掘進的安全保障。應采用礦井工程物探、鉆探等多種方法進行地質構造探測,防止透水等事故發生,確保安全施工。
3、結束語
快速掘進是一個系統工程,包含人、技術裝備、生產工藝以及勞動組織管理、安全等諸多因素,任何一個環節的欠缺都會影響到整個掘進施工的進度。因此,需要采取多種措施提高掘進效率,實現快速安全掘進。
作者簡介:王頌華(1976-),男,漢族,湖南雙峰人,中煤科工集團武漢設計研究院工程師,主要從事礦井工程設計工作。
參考文獻
[1] 中國礦業大學.井巷工程[M ].北京:煤炭工業出版社,2011.