煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究论文_黄德志

煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究论文_黄德志

山东省枣庄市山东能源枣矿集团田陈煤矿综掘二区 山东枣庄 277523

摘要:随着煤矿事业的不断发展,一系列支护技术得以诞生,给煤矿巷道掘进工程提供了巨大的便利。但是尽管如此,目前我国煤矿巷道掘进工作中还是存在一些问题,具体表现在人员工作效率低、设备工艺落后以及劳动组织不合理等,这些问题的存在,使得煤矿巷道掘进进度受到影响,一方面无法进行正常的工作面接替,另一方面也容易造成一系列安全事故,所以相关工作人员需要给予足够的重视,以确保煤矿巷道掘进工作的顺利进行。

关键词:煤矿巷道;掘进;影响因素;应对措施

一、煤矿巷道主要掘进方式分析

1、综合机械化掘进

现阶段,我国煤矿巷道快速掘进工作主要应用到综合机械化掘进方式,该方式相对较为复杂,涉及到的设备较多,包括悬臂式掘进机、输送机以及相关供电设备等,在众多的设备中,悬臂式掘进机起到决定性作用,其性能的好坏直接影响到后续掘进工作效率和质量。

2、掘锚一体化掘进

除了综合机械化掘进方式外,目前我国煤矿巷道快速掘进中还广泛应用到掘锚一体化掘进方式。相对比综合机械化掘进方式,该方式主要以锚杆支护技术作为支撑,将掘进与支护相结合,不仅极大的提高了掘进效率,而且还有效确保了掘进工作的安全性。

二、煤矿巷道快速掘进的影响因素分析

1、地质构造的影响

通常情况下,煤矿巷道所处的地质环境好坏直接影响着掘进工作的质量和效率,例如煤岩硬度、层理发育情况、顶板稳定性以及涌水量等,这些地质构造问题都是很大程度上决定着巷道掘进工作的安全性和可靠性。一般而言,如果区域地质环境较为优越,那么煤矿巷道掘进可以顺利开展,同时加快了施工进度;反之,一旦地质环境相对恶劣,则会影响到掘进施工的顺利进行,所以在开展巷道掘进前,需要相关勘察人员进行实地勘测,以确保后续工作的顺利实施。

2、设备仪器的影响

由于我国煤矿巷道大都采用掘进的工作方式,所以必不可少会应用到掘进机这一设备,而该设备的性能会在很大程度上影响掘进工作的效率。相对比国外而言,我国掘进机的质量性能较差,故障发生概率较高,同时故障发生后的维修周期较长,所以很容易影响到掘进施工进度。另外,在进行锚杆支护时,普遍采用的是人工操作的气动式单锚杆机,该设备相对落后,所以也无法进行快速的巷道掘进。针对这一问题,我国相关煤矿企业需要加快对设备的更新,引入高性能的机械设备,提高掘进机械的整体水平,最终确保巷道快速掘进的有效进行。

3、施工工艺的影响

对于煤矿巷道掘进施工技术而言,我国目前的工艺技术水平还是十分落后的,这导致掘进工作难以高效开展。在煤矿巷道掘进工作中,支护技术起到关键性作用,同时也是确保掘进工作安全可靠进行的重点。但是就目前而言,尽管我国煤矿广泛应用了锚喷、锚梁网等支护技术,但是实际工作很难将掘进与支护进行有效的协调,最终降低了掘进整体工作效率和质量。

4、人员素质的影响

第一,对于工作人员而言,他们的受教育程度、工作积极性、责任心以及专业素养等,都决定着掘进工作能否正常进行。目前我国大部分煤矿巷道掘进工作人员的素质都普遍较低,加之相关经验不足,缺乏专业的知识作为支撑,最终导致掘进工作出现问题;第二,对于管理者而言,他们的管理能力、监督力度以及业务素养等,也在很大程度上影响着掘进效率。很多的管理人员在掘进工作监督中,都缺乏必要的责任心,导致监督管理工作流于形式,最终导致安全事故的出现,给企业造成严重的经济负担。

三、掘进技术研究

1、巷道掘进施工方法

巷道开工前,地测人员现场标定施工中线,由施工队技术员安装激光指向仪,指示巷道掘进方向,采用EBZ320型综掘机掘进作业,巷道沿4-1煤层顶板进行掘进。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆巷道开门采用挖掘机配合1#掘进通风措施巷刮板输送机出渣,巷道0~45m采用刮板输送机出渣,45m后拆除刮板输送机,铺设一部胶带输送机,将1#措施巷自制皮带机尾延伸至开门位置并搭接,后续10104106运顺停采线段贯通后,在巷道内铺设胶带输送机搭接到4-1煤煤仓上口。本巷掘进主体采用机载液压前探进行临时支护,MYT-150S型液压锚杆钻机支护顶部锚杆,手持式气动钻机支护墙部锚杆,CMM2-15G全液压锚杆锚索钻车施工锚索,物料采用无轨胶轮车进行运输。

2、掘进面临时支护技术

本巷采用综掘方式施工,采用机载液压前探梁进行临时支护。根据地质勘探结果及现场实际生产情况,确定当顶板完好时,掘进巷临时支护的最大控顶距离为2200mm,最小控顶距离为200mm。如果顶板完整性差,较为破碎时,将临时支护的最大控顶距降低为1200mm,最小控顶距为200mm。

综掘机机载液压前探梁安装在综掘机本体部盖板上,使用综掘机油泵,用高压油管连接液压前探梁的操纵阀与综掘机实现互换,使用操纵阀调节液压前探梁的高度。

施工工艺和要求:

(1)当掘进够一个循环进尺后,综掘机截割部落地,断开综掘机上的电源开关和磁力起动器的隔离开关并闭锁。

(2)人员站在有效支护的安全地点,使用专用工具进行敲帮问顶,并及时将顶、帮及迎头醒煤、活矸清理干净。

(3)将钢筋网、钢带放置在前探梁上端,并根据顶板钢筋网片位置调整网片位置。

(4)将前探梁升起,使钢筋网与顶板距离约200mm。施工人员站在永久支护完好的顶板下调整好网片位置,用双股14#铅丝每5个网孔左右连接一道,将钢筋网初联在迎头一片钢筋网上。

(5)继续升前探梁,直至前探梁压紧钢筋网和钢带并与顶板接触,人员站在永久支护完好的顶板下将顶部钢筋网片扣扣相连。

(6)巷道顶部锚杆支护完毕后,回撤前探梁,准备下一循环作业。

3、掘进面永久支护技术

使用锚杆对掘进面进行永久支护,锚杆间排距900mm×1000mm,支护流程为临时支护→铺网→确定钻孔位置→钻孔→清理钻孔→锚杆安装。

(1)确定钻孔位置。首先检查巷道的尺寸是否与设计保持一致,对不合格地点进行处理,接着按照中线(激光)及锚杆布置要求定钻孔位置,同时做好标记。

(2)钻孔。按照设计进行打孔,角度75°,使用矿用S19六方钻杆与Φ28mm的钻头配合施工顶板锚杆孔。钻孔时,交替使用长、短钎杆,还要注意避免长钎杆施工时断钎伤人,帮锚杆使用风动锚头打眼。

(3)清理钻孔。钻孔完成后,将孔内冲洗干净,使锚固剂与锚杆眼壁能够良好接触。

(4)锚杆安装。锚杆施工工艺流程:打巷道顶板中部锚杆孔→装入锚固剂→装入锚杆→搅拌锚固剂→停机→上紧螺母→依次完成其他的顶板锚杆。

锚杆施工顺序:进行巷道永久支护时,遵循由外向内的原则,先施工顶部锚杆后施工两帮锚杆。拱部锚杆安装:先将铁托板套入锚杆上,再将锚杆拧入连接套,装入锚固剂。首先将锚杆斜切端头顶在锚固剂后端,然后将锚固剂送入孔底,最后将锚杆钻机卡在连接套上。启动锚杆钻机,一边旋转一边将锚杆推入孔底,锚杆钻机保持推力1min,施工时,要保证树脂药卷充分凝固,防止锚杆在树脂凝固前下滑,影响锚固效果。锚杆推入孔底约3min后方可再次启动锚杆钻机将锚杆螺母上紧,托板与金属网紧贴岩面,增加锚杆的初锚强度。

结束语

巷道掘进是井下生产的重要工作之一,探讨、研究巷道的掘进方法及掘进后巷道的支护工作,有利于提高巷道掘进速度,促进企业的正常发展。

参考文献:

[1]景卫星.薛虎沟矿复采煤层掘进工艺研究[J].机械管理开发,2018,33(7):135-136,142.

[2]王宏伟.大断面副斜井快速掘进工艺优化[J].山东煤炭科技,2018,(6):13-14,16,18.

论文作者:黄德志

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/24

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