山西朔州平鲁区龙矿大恒煤业有限公司 036002
摘要:随着我矿快速掘进技术下组煤东翼胶带巷西部的使用,在很大程度上改观了我矿岩巷机械化作业水平。在推动我矿内部结构技术调整的同时,也提高的矿井综合开发使用效率
关键词:快速掘进 挖掘机 液压掘进钻车
一、立项背景
近些年来,建筑行业的繁荣和城市化具体进程的不断深入,客观上增加了城市生产、生活对煤炭的消耗需求。传统的煤矿岩巷开拓巷道技术不仅在开采效率方面不够理想,而且由开采煤炭所带来的环境生态负面效应着实令人堪忧,已经不能够适应当下现代经济对高效型节能化煤炭产业的结构化调整需求。岩巷开拓巷道的快速掘进式技术方兴未艾,历经一段时期的探索和调整,在技术工艺和设备的构造水平上已经取代传统的岩巷开拓巷道施工方法。
我矿在下组煤开拓穿层施工过程中岩巷掘进进尺速度已经开始制约矿井正常的生产接续,如何实现岩巷快速掘进成为掘进专业首要任务。
19年6月份以来,我们积极响应公司“一提双优”工作要求,在下组煤东翼胶带巷西部实施快速掘进线项目。
二、下组煤东翼胶带巷西部概述
该段巷道位于井田东北部,东北部及上方为上组煤东翼皮带大巷;西侧为下组煤东翼回风联络巷及DF13断层;东侧为DF2断层;南部及上方为上组煤东翼皮带大巷,西段巷道为穿层施工,岩性为细砂岩。
三、施工设备配备
煤矿用履带挖掘机,型号:ZWY-120/55L。
煤矿用全液压锚杆锚索钻车,型号:CMM2-21。
煤矿用液压掘进钻车,型号:CMJ2-18。
四、煤矿巷道开拓快速掘进技术概述
4.1 影响煤矿巷道快速掘进技术的因素
岩巷开拓巷道是颇具综合性和复杂性的施工过程,对其施工进程和质量影响的因素有:
来自地质环境因素的影响。这种影响是基础性、原发性的,缘于其为快速掘进技术提供的操作平台。包括地下煤岩的坚硬程度、周围岩石的地理构造成分、地下地质的稳定程度和所含瓦斯气体的含量等都会左右快速掘进技术的选取。优良的地质环境不仅会为快速掘进技术创造适宜的施工环境,而且会在很大程度上提速快速掘进的施工进度。诸如坚实的煤岩形成的顶板在快速掘进施工进程中会稳固设备施工,施工后略加永久支护便成为天然的安全防护设施。相反的,如果地质观景因素不够理想,无疑会为快速掘进技术的实施增加安全隐患和实施难度。巷道的地质构造褶皱形态较多,一旦施工动土就会加大冒顶和坍塌的安全隐患,放缓快速掘进的工程进度。
来自工程施工工艺的制约。受传统巷道开拓技术的影响,目前我国煤炭企业的巷道施工的整体水平依旧处于世界行业中下游水平。相关技术统计指出,用于巷道开拓初期的支护设施的建造时间要占总工程的八成,即便在施工过程中采取的锚梁网等弥补简化工艺措施,仍然很难达与快速掘进技术的步伐达成一致。同时,一些对岩巷采取的快速掘进操作中,矿井的风化和老化现象严重压缩了相关快速掘进设备的生命周期,割裂了掘进工序的完整性和连贯性。
来自施工组织管理的影响。由于对岩巷的快速掘进工程的开展,通常是个复杂性的组织行为,需要施工单位严格按照固定的工程规范和施工顺序开展施工。一旦出现基于实现个体组织经济利益最大化而违背施工规范的人为加快施工进度,减少必要勘测工序的操作时。便会打破既有的巷道掘进施工进度,造成用于快速掘进的后程物资不充足等问题的涌现。
4.3 实现煤矿巷道开拓快速掘进的技术保障
首先,快速掘进技术需要保障采掘间的动态平衡。这样做不仅是保障巷道掘进可以持续正常运行的前提,也是维护快速掘进技术可以安全实施的基础环节之一。
其次,选择与快速掘进技术相匹配的岩巷巷道掘进设备。
为此,要选取巷道的快速掘进技术的前期准备就是要准备好可以应用这项技术的相关机械设备。再次,需要相关施工工艺水平的相应提高。在巷道的快速掘进技术推进过程中,施工工艺要保持正规的循环与更新中。
并在保持快速掘进采掘平衡的前提下,加强各工序之间的横向衔接和设备的机械化维修维护。
五、煤矿巷道开拓实施快速掘进技术中存在的问题
5.1 开拓煤巷的快速掘进前期准备不足
一方面,是参与开拓巷道的快速掘进施工的工作人员的自身素养与岗位要求不够匹配。体现传统的煤矿掘进巷道的施工方式对多数工作人员影响还较大。面对多线作业和工序平行开展的快速掘进技术,显得有些无所适从,很难在短时期内达到工作岗位所要求的专业水平和业务能力。使得部分工作人员的低效作业和失误作业情况频发,影响快速掘进技术的实施进程。另一方面,由于对开拓巷道的快速掘进施工重视程度不够或者为了压缩工期,在掘进项目开展初期对技术施工的相关预案准备不够科学完备,以致对快速掘进技术发挥的相关制约因素和客观地质环境考虑不够周全。一旦有突发的情况出现,就会导致整个快速掘进施工项目的停滞不前。
5.2 对岩巷开拓快速掘进施工质量重视不够
表现在部分的施工方为了压缩用于岩巷开拓的快速掘进的施工成本,在施工进度与工程质量的博弈上,孤注一掷的倾向缩短快速掘进的工期。而缩短快速掘进工期的直接表现就是对正在进行开拓的巷道掘进质量不能如期细致的验收核对。同时会疏于对岩巷快速掘进所要求与之配备的施工工艺和掘进设备的升级工作,这就使得快速掘进的施工工序间不能够得到良好的衔接。随着快速掘进施工的推进,诸多犹如设备施工效率下降等问题就会陆续出现。
六、提高煤矿巷道快速掘进技术水平的对策
6.1 做好岩巷快速掘进技术施工前的准备工作
首先,要做好对要施工的巷道的地质情况勘测。着重对地质构造、围岩的应力分布几方面的全方位勘测,依据勘测的具体结果选择快速掘进的技术施工方案。并对可能存在安全隐患和技术难点的环节着重关注。对实施快速掘进过程中可能发生的安全风险做出相应的风险应对预案,以便在危险情况出现时可以第一时间作出反应。
其次,要制定完备的巷道快速掘进的施工规划。由于巷道的快速掘进施工通常都是多线工作同时开展的平行施工,这在一定程度上加大了对快速掘进整体施工进度的掌控的难度。为此,在制定施工规划时就要将这种情况考虑其中,依据要巷道的断面和快速掘进施工人员的配备的实际情况,合理配置掘进循环图表和工序时间人力分配。确保快速掘进技术在作业过程中,不会因为自身工序运作交叉混乱的原因而影响施工进度和掘进的效果。
再次,要在巷道项目的快速掘进施工前,规划和处理好相关平行工序作业的关系。快速掘进技术较之传统的采掘技术最显著的优势就是,可以最大限度地发挥不同工序间平行作业所产生的协同效应。因此,要在保证正循环掘进作业的前提基础下,在快速掘进的施工过程总要更为科学的多布置工序平行施工。以期达到更为合理的利用不同快速掘进工序循环间的时间差,使巷道的掘进质量能够不会损失。
6.2 提高快速掘进施工质量的管理
首先,要着力提高快速掘进设备的机电一体化水平。特别对参与快速掘进施工的设备要实现一体化控制,这样不仅会提速巷道快速掘进的作业速度,节约由于设备循环轮休所造成的刚性成本消耗。而且在一定层面上也是对快速设备工作性能的再次提升,使其能够长期有效地适应快速掘进的工作强度。
其次,要强化对岩巷快速掘进的工程质量管理。一方面,要狠抓岩巷快速掘进的现场施工的质量管理。对参与巷道快速掘进的施工人员要开展多种形式的专业知识和生产安全方面的培训,通过向其准确传达快速掘进项目所要求的施工质量和安全规范,约束其严格遵循相关作业程序。同时,可以考虑根据施工人员的具体岗位和所处掘进施工的工序,来落实快速细化到个人的掘进工程质量责任制。在增强工序循环效率的同时,督促其高质量的完成工序质量自检任务。另一方面,设立专门的岩巷快速掘进施工质量监管机构,严格按照提高正循环完成效率的原则,开展对正在进行和业已完成的巷道掘进施工质量的验收和审查。及时叫停和责令调整不合理的工序和施工设备。 再次,在岩巷快速掘进项目的竣工验收阶段,要对实施煤巷巷道快速掘进技术的投入和产出部分进行分析和比对。对于施工效率和工程质量较低的关节,在日后的快速掘进施工作业中要进行调整。
七、结束语
随着我矿快速掘进技术下组煤东翼胶带巷西部的使用,在很大程度上改观了我矿岩巷机械化作业水平。在推动我矿内部结构技术调整的同时,也提高的矿井综合开发使用效率。掘进进尺由原月进度60m提高到月进度120m。
参考文献:
[1]徐永圻 煤矿开采学 徐州:中国矿业大学出版社1999
[2]王启广 李炳文 黄嘉兴 徐州:中国矿业大学出版社2006