煤礦開拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)分析

張 月 偉

(山西宏廈第一建設(shè)有限責(zé)任公司,山西 陽泉 045008)

0 引言

煤礦掘進(jìn)工程由于自身的復(fù)雜性，施工速度長久以來并沒有比較明顯的進(jìn)步。因?yàn)槊禾烤蜻M(jìn)過程中會遭遇各種復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，不同的地層需要不同的掘進(jìn)方式，已施工區(qū)域需要進(jìn)行支護(hù)，施工設(shè)備的維護(hù)、人員的進(jìn)場離場都比地面施工困難，在這種情況下研究如何提高掘進(jìn)速度是很有價(jià)值的。如果能在施工工藝上做出改進(jìn)，通過升級設(shè)備和加強(qiáng)人員的調(diào)配，在保證安全施工的同時(shí)提高煤炭生產(chǎn)效率，將給企業(yè)帶來較為豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。

1 煤礦開拓掘進(jìn)技術(shù)在施工中的作用

煤礦開拓掘進(jìn)技術(shù)能夠提高煤礦的開采量，提升單位時(shí)間采煤效率，幫助煤礦在競爭中占據(jù)先機(jī)，獲得更多的市場份額和經(jīng)濟(jì)利益。煤礦開拓掘進(jìn)技術(shù)是煤礦開采的技術(shù)保證，所有的運(yùn)輸、破碎等后續(xù)工作都要等待開拓掘進(jìn)工作的完成之后才能順利進(jìn)行，它是煤礦開采最重要也是影響開采效率最多的施工階段。開拓掘進(jìn)的速度決定了采煤階段的生產(chǎn)效率，進(jìn)而影響整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)效率，如果能在開拓掘進(jìn)階段采用較為可靠的快速掘進(jìn)技術(shù)便能大幅提高煤炭生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)量，從而在成本增加幅度不太大的情況下讓企業(yè)獲得經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

2 影響開拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)的因素

2.1 施工設(shè)備和施工工藝落后

我國的煤炭企業(yè)擁有的開拓掘進(jìn)專業(yè)設(shè)備與國外能源同行相比仍舊落后許多，同等作業(yè)條件下效率較低。科技發(fā)展日新月異，不斷有新的設(shè)備投入煤礦開采行業(yè)中來，原有的老舊設(shè)備已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足新的市場環(huán)境下煤礦生產(chǎn)的需要，這就要求煤炭生產(chǎn)加大設(shè)備更新的步伐，積極引進(jìn)最新的掘進(jìn)設(shè)備，將信息化、智能化程度較高的生產(chǎn)設(shè)備投入到煤礦開采中，代替人工處理一些危險(xiǎn)性較高的工作，更好的保障施工作業(yè)環(huán)境安全，也對施工人員的安全問題提供一定程度的保護(hù)。煤炭開采過程中開拓掘進(jìn)是非常重要的一步，而在掘進(jìn)完成之后則需要大量的時(shí)間來進(jìn)行礦洞的支撐和維護(hù)，這就大大影響了開采效率，老舊礦井的維護(hù)工作同樣要占去企業(yè)大量的資源和時(shí)間，這是很大的人工和設(shè)備資源浪費(fèi)。

2.2 開拓掘進(jìn)施工技術(shù)的局限性

就目前的情況來看，我國煤炭生產(chǎn)企業(yè)在煤炭的開拓掘進(jìn)施工作業(yè)中仍然存在著一些技術(shù)局限，掘進(jìn)設(shè)備的老舊和低效率是這種技術(shù)局限的根源。煤炭開拓掘進(jìn)過程中最為耗時(shí)的便是礦洞的支護(hù)工作，由于井下空間有限，人員的流動(dòng)和設(shè)備的運(yùn)行占用了其中絕大多數(shù)空間。支護(hù)工作的作業(yè)方式有很多，近年來我國煤礦礦洞的支護(hù)技術(shù)由最初的單一型支護(hù)發(fā)展到聯(lián)合支護(hù)形式，支護(hù)材料經(jīng)歷了木材、石材、混凝土結(jié)構(gòu)以及金屬材料的變化過程，它們都屬于被動(dòng)式支護(hù)方式，而被動(dòng)式的支護(hù)方式受地質(zhì)條件的限制比較多且材料消耗巨大。如果能將煤礦的支護(hù)技術(shù)加以改進(jìn)使之能與掘進(jìn)的工作配合起來聯(lián)合工作，勢必將大大節(jié)約時(shí)間成本和人員成本。但是原有設(shè)備的存量多、老舊程度高，要想一次性換新成本太高企業(yè)難以承受。如果不能換新，舊設(shè)備和新設(shè)備之間難以協(xié)同工作，也很難支持支護(hù)工作與開拓掘進(jìn)工作的配合，這便成為一個(gè)兩難的問題。

2.3 復(fù)雜多變的地質(zhì)條件影響

煤炭的開采工作由于其自身的特殊性，大多是在露天煤礦和深入地下進(jìn)行作業(yè)，在煤礦的開采過程中隨著開采面的變化和持續(xù)推進(jìn)，不同的地質(zhì)問題也會源源不斷的出現(xiàn)。由于煤層厚度的分布普遍不均勻，巖石層的硬度變化比較大，掘進(jìn)工作的推進(jìn)不會是持續(xù)、線性的推進(jìn)，萬一遇到涌水量較多或瓦斯氣體聚集的情況就要停止掘進(jìn)進(jìn)行相應(yīng)的處理才能繼續(xù)開采，這樣的情況下掘進(jìn)效率無法得到穩(wěn)定的保證。好的地質(zhì)條件能夠讓設(shè)備高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，采煤速度加快；比較差的地質(zhì)條件也就造成掘進(jìn)不順利，推進(jìn)困難的情況發(fā)生。而地下深層地質(zhì)條件的勘測工作往往準(zhǔn)確性不高，無法為煤炭的開采進(jìn)度提供有效參考，這是暫時(shí)還無法解決的難題。

3 加快煤礦開拓掘進(jìn)工程快速施工的技術(shù)

3.1 采用先進(jìn)的地質(zhì)探測技術(shù)

煤礦開采很多位于地下深處，環(huán)境復(fù)雜惡劣，不同的地質(zhì)條件對掘進(jìn)工作有著很大的影響。而采用先進(jìn)的地質(zhì)探測技術(shù)能為掘進(jìn)工作進(jìn)行科學(xué)的引導(dǎo)，加快掘進(jìn)速度，降低掘進(jìn)過程中可能遇到惡劣地質(zhì)條件的風(fēng)險(xiǎn)，這對煤礦生產(chǎn)企業(yè)來說無疑是十分重要的。借助先進(jìn)的探測技術(shù)，測量人員和單位可以獲得詳細(xì)、精確的地質(zhì)條件信息，繪制出一定精度的地質(zhì)圖。煤炭生產(chǎn)企業(yè)可以借此對有關(guān)煤層的開采工作做出科學(xué)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，幫助井下開采人員與設(shè)備更好更快的進(jìn)行開拓掘進(jìn)工作。在復(fù)雜地質(zhì)問題的探測與處理中，科學(xué)、先進(jìn)的探測技術(shù)也是十分重要的。通過地質(zhì)探測技術(shù)能夠了解煤層的走向、地質(zhì)構(gòu)造變化情況和水文條件，幫助煤礦開采企業(yè)規(guī)避相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，保障施工區(qū)域的安全運(yùn)行，加快效率的同時(shí)降低發(fā)生人員安全問題的可能。

3.2 改進(jìn)施工方法、更新掘進(jìn)設(shè)備

煤礦的開拓掘進(jìn)工作仰仗于各種專業(yè)的施工掘進(jìn)設(shè)備，沒有這些設(shè)備光靠人力是無法進(jìn)行煤炭的開采與加工運(yùn)輸?shù)?。這樣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行成為掘進(jìn)工作的重點(diǎn)，不同的掘進(jìn)設(shè)備掘進(jìn)效率也不一樣。煤礦生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)隨著不同煤層的施工條件選擇相應(yīng)的掘進(jìn)設(shè)備，同時(shí)加強(qiáng)對于設(shè)備的維護(hù)工作，建立設(shè)備定時(shí)巡視與匯報(bào)制度，不定期對設(shè)備的可靠性進(jìn)行抽查評估，保障設(shè)備的良好運(yùn)行。在技術(shù)允許和不影響施工安全的情況下大力推行先進(jìn)的掘進(jìn)設(shè)備，研究先進(jìn)的更有效的施工方法，不斷優(yōu)化施工作業(yè)流程，加強(qiáng)設(shè)備和工藝的協(xié)同工作，加快煤礦開采快速掘進(jìn)的水平。

3.3 加強(qiáng)施工組織管理水平

煤礦安全是煤炭生產(chǎn)企業(yè)的第一目標(biāo)，任何工作的開展前提就是安全，如何保障掘進(jìn)、開采、運(yùn)輸過程的安全就成為企業(yè)管理部門的重中之重。管理部門要根據(jù)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況和施工工藝的水平合理配置生產(chǎn)流程，科學(xué)的管理現(xiàn)場施工人員和施工設(shè)備，做到各個(gè)工種、各個(gè)工序的流暢運(yùn)行與相互配合，保障設(shè)備可靠運(yùn)行與施工人員的安全，提高施工現(xiàn)場管理水平，又好又快生產(chǎn)的同時(shí)保障施工區(qū)域的安全。

4 結(jié)語

煤炭的開采掘進(jìn)工作是一個(gè)復(fù)雜程度高、施工條件多變的大型工程，在做好設(shè)備維護(hù)、人員調(diào)配、施工工藝的改進(jìn)和保障施工安全等各個(gè)方面工作之后才能良好的進(jìn)行煤炭開采工作。所以，在保證安全的情況下加快對于快速掘進(jìn)技術(shù)的研究和利用是企業(yè)實(shí)現(xiàn)盈利最大化的有效手段，能在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)更好的服務(wù)社會，保障我國能源供應(yīng)。

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