煤礦掘進(jìn)技術(shù)及安全管理

柯智選

(山西汾西正暉礦井管理分公司，山西寧武036000)

0 引言

在煤礦開采過程中，煤礦掘進(jìn)技術(shù)是重要的技術(shù)進(jìn)步。由于煤礦開采多半在地下進(jìn)行，如何保障事故安全成為煤礦開采的重要內(nèi)容。隨著煤礦巷道的逐步掘進(jìn)深入，保障掘進(jìn)安全成為管理的重點(diǎn)。

1 煤礦掘進(jìn)技術(shù)

在煤礦開采過程中，由于打眼、支護(hù)及裝巖運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)需要耗費(fèi)大量的人力，為了不斷提高施工技術(shù)水平，需要采用快速掘進(jìn)技術(shù)。通過采用風(fēng)來代替電鉆進(jìn)行打眼施工，推進(jìn)錨桿機(jī)和氣扳機(jī)的使用，代替以往的常規(guī)掘進(jìn)打眼設(shè)備。運(yùn)用錨索支護(hù)為主導(dǎo)支護(hù)方式，采用先進(jìn)支護(hù)技術(shù)，降低巷道維護(hù)工作時(shí)間，從而保障巷道正常使用，確保煤礦挖掘的順利進(jìn)行。在掘進(jìn)過程中，要采用全段光爆技術(shù)和深空爆破技術(shù)，逐漸縮短打眼爆破時(shí)間，實(shí)現(xiàn)施工快速循環(huán)，從而提高掘進(jìn)速度。在煤礦掘進(jìn)過程中，要采用現(xiàn)代化掘進(jìn)機(jī)械，利用高技術(shù)含量的施工設(shè)備，提升掘進(jìn)效率。

1.1 鉆爆法施工技術(shù)

在巷道施工過程中，破碎巖石是重要工序，目前一般采用鉆眼爆破法來進(jìn)行破巖施工。為了確保爆破的效果，必須要合理布置工作面炮眼，合理確定爆破參數(shù)，選擇適宜的炸藥和改進(jìn)爆破技術(shù)。要根據(jù)巷道所穿過巖石的含水性及堅(jiān)固性等因素來選擇炸藥。在巖石含水性較強(qiáng)時(shí)，要選擇抗水炸藥或進(jìn)行防水處理，巖石較為堅(jiān)固時(shí)，要選擇威力大的炸藥。根據(jù)實(shí)際情況，選擇正向裝藥或反向裝藥兩種方式，將藥包依次裝入眼底，然后裝入起爆藥包。藥包和雷管的聚能穴一致朝向眼底，采用泡泥填滿炮孔，按照巷道施工爆破作業(yè)圖表，實(shí)施爆破作業(yè)。

1.2 光面爆破掘進(jìn)技術(shù)

光面爆破掘進(jìn)技術(shù)是采用爆破為基本破巖方法的掘進(jìn)技術(shù)，爆破掘進(jìn)可以適用于各類條件的煤礦巷道施工。首先在巷道內(nèi)部采用一般爆破施工法做出巷道粗?jǐn)嗝?，在周邊留下厚度較為均勻的光面層，而后布置在光面層上的邊眼爆出整齊的巷道輪廓。光面爆破是近幾年來發(fā)展起來的爆破新技術(shù)，具有工效高、成本低、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。

1.3 全斷光爆技術(shù)和深孔爆破技術(shù)

在利用以往的煤礦掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行煤礦開采時(shí)，需要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行爆破打眼施工，通常爆破打眼施工的時(shí)間占總循環(huán)時(shí)間的60%以上。所以大部分的時(shí)間都浪費(fèi)在打眼工作中，導(dǎo)致煤礦開采的效率大大降低，降低了煤礦快速掘進(jìn)的速度。在我國煤礦企業(yè)中大量引進(jìn)新型技術(shù)，采用先進(jìn)的全斷光爆技術(shù)以及深孔爆破技術(shù)，通過這些技術(shù)的引入，能夠大大縮短掘進(jìn)技術(shù)中爆破打眼施工的時(shí)間，同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速的施工循環(huán)，提高煤礦快速掘進(jìn)技術(shù)的速度，同時(shí)也提高煤礦開采的效率，對煤礦企業(yè)的發(fā)展具有重要意義

2 煤礦掘進(jìn)安全管理

2.1 掘進(jìn)管理

為了實(shí)現(xiàn)煤炭開采，需要在地下掘進(jìn)一系列的巷道，采用一定的手段將煤巖體中的煤和巖體都破碎下來，從而形成巷道空間，同時(shí)對形成的巷道空間進(jìn)行有效支護(hù)。巷道掘進(jìn)主要包括爆破掘進(jìn)和掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)兩種方式，在進(jìn)行作業(yè)過程中，必須要做好安全管理。

2.1.1 巖石平巷施工安全注意事項(xiàng)

要按照地質(zhì)情況、支護(hù)形式和斷面大小，綜合考慮施工設(shè)備、作業(yè)人員技術(shù)素質(zhì)等因素來選擇合理的作業(yè)方式，同時(shí)編寫與實(shí)際相符合的作業(yè)規(guī)程。在掘進(jìn)作業(yè)中，要嚴(yán)格依照作業(yè)規(guī)程來實(shí)施作業(yè)。要做好頂板管理工作，避免發(fā)生冒頂事故。對于進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)的巷道，要及時(shí)進(jìn)行檢查，預(yù)防頂板事故的發(fā)生。進(jìn)行平行作業(yè)時(shí)，掘進(jìn)工作面和永久支護(hù)工作面之間要保持合適的距離，在工作面進(jìn)行放炮作業(yè)時(shí)，必須要求所有作業(yè)人員撤離到安全地點(diǎn)。對于搭設(shè)的用于平行作業(yè)時(shí)進(jìn)行永久支護(hù)的工作面工作臺，必須要確保搭設(shè)牢固，設(shè)置專門警示信號，避免對過往的行人和車輛造成影響。

2.1.2 水平煤巷施工作業(yè)的安全注意事項(xiàng)

在施工作業(yè)過程中要按照不同的破巖方法來做好頂板管理工作。對于頂板破碎，煤質(zhì)較為松軟，二節(jié)理發(fā)育及層理和瓦斯都無法降至允許爆破時(shí)，要采用手皋或風(fēng)鎬進(jìn)行破碎，同時(shí)要禁止進(jìn)行爆破作業(yè)。在瓦斯煤層中進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，必須要使用毫秒延期電雷管，實(shí)施一次全斷面爆破，將總延期時(shí)間控制在130 ms 以內(nèi)。采用掘進(jìn)機(jī)施工作業(yè)時(shí)，要嚴(yán)格控制空頂距，禁止空頂作業(yè)。

2.1.3 上山及下山掘進(jìn)施工安全事項(xiàng)

上山作業(yè)時(shí)，由于瓦斯較輕容易上漂，因此必須要做好通風(fēng)工作，避免工作面出現(xiàn)瓦斯積聚。運(yùn)輸機(jī)提升過程中采用倒拉牛絞車，要固定絞車及滑輪，避免出現(xiàn)跑車事故。下山作業(yè)時(shí)，要在坡頂位置設(shè)置防跑車裝置或阻車器，實(shí)行行人不行車、行車不行人的管理制度，同時(shí)在下山巷道中每隔40 m 設(shè)置一個(gè)躲避硐。由于下山作業(yè)中二氧化碳容易出現(xiàn)下部積聚，因此必須要做好二氧化碳的檢測工作，避免二氧化碳超標(biāo)。

2.2 爆破施工管理。

煤炭井巷掘進(jìn)爆破可以采用施工巷道一次成巷，掘進(jìn)和支護(hù)一起施工，施工流程也很簡潔，但在節(jié)理較發(fā)育、圍巖裂隙較大的軟巖段的施工效果不如之前的好。所以，這種爆破技術(shù)比較適合在圍巖硬度中等以上的區(qū)域，巖石穩(wěn)定性只要滿足標(biāo)準(zhǔn)，爆破效果相對來說也會(huì)很好的。為了取得較好的光面爆破效果，可采取以下措施:炸藥對巷道斷面的形成有不可忽視的作用，炸藥要選那些低爆速、低猛度、低密度、傳爆性能好、爆炸威力大的炸藥。根據(jù)光面爆破作用原理，炸藥在炮眼中爆炸，是由爆炸沖擊波和爆炸氣體結(jié)合后才發(fā)揮作用，巖石就受到了破壞。周邊眼起爆時(shí)，爆炸沖擊波對巷道內(nèi)側(cè)的巖石和巷道外側(cè)的巖壁同時(shí)起了比較強(qiáng)烈的破壞作用，所以只有消除了周邊眼爆破對巷道周邊巖壁的破壞作用，才能達(dá)到光面爆破的成效。光面爆破的不偶合系數(shù)最大不要＞2，并且該炸藥的臨界直徑要高于藥卷直徑，使傳爆的穩(wěn)定性增加。

3 結(jié)語

煤礦掘進(jìn)作業(yè)過程中，存在較多安全風(fēng)險(xiǎn)因素，為了確保施工作業(yè)人員的安全，保障生產(chǎn)順利進(jìn)行，在嚴(yán)格落實(shí)施工作業(yè)技術(shù)規(guī)范的同時(shí)，要合理采用掘進(jìn)施工技術(shù)，做好安全管理，確保作業(yè)安全，保障煤礦的安全生產(chǎn)。

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