影響煤礦巷道快速掘進(jìn)的因素探討

常紀(jì)東

摘要：我國的煤炭屬于儲量豐富的資源，但近年來，煤礦事故出現(xiàn)頻繁，主要原因是煤礦的開采條件較差，礦工的安全得不到保障。怎樣的開采條件才能既保證煤炭的開采率，又保證礦工的安全率，成為急需解決的問題。文章對煤礦巷道掘進(jìn)相關(guān)技術(shù)的影響因素和應(yīng)對措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：煤炭巷道；快速掘進(jìn)；煤炭資源；煤礦事故；開采率 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD529 文章編號：1009-2374（2015）32-0150-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.081

隨著安全高效采煤機(jī)的使用，巷道錨桿、錨噴和錨桿網(wǎng)等支護(hù)技術(shù)的推廣應(yīng)用，井下煤巷布置逐步從過去單純追求煤巷工程量少轉(zhuǎn)向多開煤巷、少開巖巷的發(fā)展方向。但從煤巷施工的整體水平看還存在許多問題，具體表現(xiàn)為人員工效低、窩工嚴(yán)重、設(shè)備能力得不到充分發(fā)揮、施工工藝不合理、勞動組織不科學(xué)等，最終導(dǎo)致平均月進(jìn)度慢，嚴(yán)重影響礦井生產(chǎn)工作面的正常接替。煤巷掘進(jìn)速度與支護(hù)技術(shù)已經(jīng)成為煤礦實(shí)現(xiàn)安全高效化生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸，是當(dāng)前煤炭工業(yè)亟需研究解決的重大關(guān)鍵技術(shù)之一。

1 煤礦巷道掘進(jìn)方式分類

1.1 綜合機(jī)械化掘進(jìn)

在煤礦巷道掘進(jìn)施工過程中，綜合機(jī)械化掘進(jìn)方式較為復(fù)雜，通過懸臂式掘進(jìn)機(jī)、輸送機(jī)、供電和通風(fēng)設(shè)備等共同完成這一工作，而在這些設(shè)備中，懸臂式掘進(jìn)機(jī)是最重要的，它的質(zhì)量和性能直接關(guān)系到巷道掘進(jìn)工程的施工效率和質(zhì)量。

1.2 掘錨一體化掘進(jìn)

掘錨一體化掘進(jìn)屬于一種具有較高效率的掘進(jìn)設(shè)備，是建立在錨桿支護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)上的，有效地將掘進(jìn)施工與巷道支護(hù)聯(lián)系在一起，不僅有利于巷道掘進(jìn)施工時間的減少，而且可以推動整個施工技術(shù)的發(fā)展。

2 煤礦巷道掘進(jìn)的影響因素

2.1 地質(zhì)構(gòu)造

在煤礦巷道的掘進(jìn)中，影響其工作效率的關(guān)鍵因素就是煤礦所處的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，有著直接性的作用。例如，工作面的煤巖硬度程度、褶曲構(gòu)造和圍巖節(jié)理及層里的發(fā)育問題等能夠影響到掘進(jìn)的施工，同時頂?shù)装宸€(wěn)定性、瓦斯涌出量和涌水量等問題也會影響到煤礦巷道的掘進(jìn)施工。一般來說，如果煤礦所處的地質(zhì)環(huán)境和條件都較好，那么就可以保證掘進(jìn)的施工速度。但是如果地質(zhì)較復(fù)雜，那么掘進(jìn)的速度和施工的質(zhì)量就會受到嚴(yán)重的影響。

2.2 掘進(jìn)設(shè)備裝備水平

我國煤巷大部分采用掘進(jìn)機(jī)作業(yè)，但與國外相比，國產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)質(zhì)量性能較差，故障率高，造成掘進(jìn)機(jī)的維修周期短，連續(xù)開機(jī)率低；錨桿支護(hù)采用人工操作氣動式單錨桿機(jī)，影響了煤巷的掘進(jìn)速度，導(dǎo)致采掘關(guān)系不協(xié)調(diào)。因此，提高掘進(jìn)裝備水平，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)及支護(hù)自動化，是實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效的根本途徑之一。

2.3 施工工藝因素

在煤礦巷道掘進(jìn)施工技術(shù)方面，我國在國際上仍處于落后位置。巷道掘進(jìn)過程中的支護(hù)技術(shù)是保證掘進(jìn)正常進(jìn)行以及施工人員人身安全的關(guān)鍵工作，而當(dāng)前我國在開采煤礦過程中，巷道掘進(jìn)中進(jìn)行支護(hù)工作占據(jù)了整體巷道掘進(jìn)時間的大部分。雖然我國廣泛使用了錨噴、錨梁網(wǎng)等多種支護(hù)技術(shù)，但是就實(shí)際情況來看，掘進(jìn)工作與支護(hù)工作的協(xié)調(diào)仍然不甚理想，降低了巷道掘進(jìn)的工作效率。

2.4 施工組織管理

2.4.1 員工的素質(zhì)。無論是綜掘還是炮掘，員工都是施工過程中必不可少的一個重要因素，在施工的過程中對于掘進(jìn)速度起著關(guān)鍵作用。員工的受教育程度、技術(shù)成熟度、生產(chǎn)積極性等都影響著掘進(jìn)的速度。目前大多數(shù)隊伍技術(shù)相對落后，職工組成相對復(fù)雜，掘進(jìn)的施工經(jīng)驗(yàn)不足，大部分職工缺少必要的專業(yè)知識，對現(xiàn)場實(shí)際操作不能按設(shè)計要求進(jìn)行以及工作積極性不高，這些都制約著巷道掘進(jìn)效率。

2.4.2 管理者的能力。管理者的管理水平同樣影響著掘進(jìn)速度的快慢。管理者的技術(shù)水平、組織能力、管理能力等都對掘進(jìn)速度產(chǎn)生一定的影響，在施工過程中，作業(yè)規(guī)程編制不合理、生產(chǎn)指導(dǎo)性不強(qiáng)、現(xiàn)場管理不到位、監(jiān)督力不夠、業(yè)務(wù)素質(zhì)低、生產(chǎn)工藝設(shè)計不合理等都會影響著施工的順利進(jìn)行。

2.4.3 安全管理。對于煤礦而言，安全管理尤為重要，每年發(fā)生的煤礦安全事故，多數(shù)是由于安全管理不到位，井下通風(fēng)不夠、員工施工過程中的隨意性、員工未按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)、管理人員監(jiān)督力度不夠造成的。

3 煤礦巷道掘進(jìn)施工的相關(guān)應(yīng)對措施

3.1 改善爆破技術(shù)

目前來說，在我國廣泛應(yīng)用的煤礦爆破技術(shù)是淺孔執(zhí)行，淺孔執(zhí)行涉及的施工面較小，并且工作效率也欠缺，因此需要從孔深和孔徑方面來進(jìn)行創(chuàng)新。經(jīng)過一些科研機(jī)構(gòu)的研究和創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)，深孔爆破在一定程度上也可以施工，這樣方便于在后期加強(qiáng)對巷道的成形，并且對擴(kuò)炮孔的數(shù)量進(jìn)行處理，必須要保證周邊的位置均勻，以此來增強(qiáng)施工的效果，提高鉆孔的利用率。

3.2 提高掘進(jìn)裝備水平

掘進(jìn)裝備水平是決定掘進(jìn)速度的重要因素。傳統(tǒng)掘進(jìn)方式，巖巷掘進(jìn)采用炮掘，煤巷和半煤大部分礦井雖然采用懸臂式掘進(jìn)機(jī)作業(yè)，但是支護(hù)方式采用氣動式錨桿鉆機(jī)，人工打錨桿孔眼，人工安裝錨桿，人工掛網(wǎng)，掘進(jìn)裝備水平低，工藝落后，影響掘進(jìn)速度，不能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。在地質(zhì)條件允許的情況下，建議巖巷、煤巷、半煤巖巷采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)，巖巷采用切割功率大、帶有除塵系統(tǒng)的重型全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)，支護(hù)采用履帶行走式自動錨桿機(jī)帶有臨時支護(hù)裝置，且一次能打四根錨桿，采用雙巷掘進(jìn)，掘進(jìn)和支護(hù)設(shè)備通過聯(lián)巷交替運(yùn)行作業(yè)。

3.3 加強(qiáng)管理工作，保證施工和施工人員的安全

無論何種施工，安全都是第一位的，所以在施工的過程中一定要加強(qiáng)管理工作，保證施工和施工人員的安全。在施工前先要對一些可能存在安全隱患的地方進(jìn)行排查，并及時地解決這些安全隱患。在施工人員上崗前，要做好對他們的安全教育工作。在施工的過程中要加強(qiáng)管理，做到每天對施工現(xiàn)場進(jìn)行檢查，在檢查的過程中發(fā)現(xiàn)安全問題要及時上報并解決?？傊?，在提高掘進(jìn)速度的過程中一定要保證施工的安全性。

3.4 施工工藝的改進(jìn)

通過進(jìn)行工作面現(xiàn)場寫實(shí)確定各個工序的作業(yè)動作和作業(yè)時間，繪制各個工序工藝流程圖和作業(yè)循環(huán)圖；采用平行交叉制度，積極推進(jìn)各個工序的平行作業(yè)，例如頂部支護(hù)與幫部支護(hù)平行作業(yè)、割煤與物料搬運(yùn)平行作業(yè)；永久支護(hù)與延長皮帶平行作業(yè)；運(yùn)用工業(yè)工程進(jìn)行工序、程序、動作的改善，降低關(guān)鍵線路上關(guān)鍵工序的時間，消除作業(yè)過程中不必要的動作，減少浪費(fèi)，加快掘進(jìn)速度。

4 結(jié)語

煤礦巷道掘進(jìn)的施工過程是很復(fù)雜的，而且影響這一過程的因素有很多，所以需要加強(qiáng)對煤礦巷道掘進(jìn)施工技術(shù)的研究，并且提高管理部門的管理水平，強(qiáng)化施工人員的專業(yè)技能，在合理的施工組織下，利用先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù)實(shí)現(xiàn)巷道掘進(jìn)工作的優(yōu)化，以便于更好地對施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，確保煤礦開采水平的提升。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）