煤矿井巷工程快速掘进技术研究论文_张肇瑞

煤矿井巷工程快速掘进技术研究论文_张肇瑞

黑龙江龙煤矿山建设有限公司 黑龙江 鸡西 158100

摘要:煤炭是我国的主体能源,煤炭产业是国民经济的基础产业,在国家经济社会发展中处于举足轻重的地位。国家安全监管总局针对安全生产科技创新提出了一些意见,这有利于煤巷快速掘进技术的发展,加强煤巷快速掘进技术在煤矿安全生产中的应用,不仅能够提高煤炭单位的经济效益,而且有利于稳定矿井的稳定发展,所以,加强对煤巷快速掘进技术的应用研究具有重要的现实意义。

关键词:煤矿井巷工程;快速掘进技术

引言:

煤炭资源是现今人们日常生活中必不可少的可利用能源之一。利用煤炭资源可以更加便捷的为电力供给提供良好的基础。因此相关人员在煤矿资源利用方面,首先要提高其开采掘进技术,再对其开采过程进行科学的综合管理。通过不断的提高煤矿开采质量及效率,以此来逐步提升企业的竞争力,为我国的经济建设以及煤矿事业的长稳发展打下良好的基础。

1 煤矿井巷工程快速掘进技术的关键要点

1.1 做好煤矿井巷工程前期准备工作

为了更好地保证煤矿井巷工程掘进的速度,必须要保证前期准备工作的质量。首先应做好地质勘察工作,地质勘察是为了更好地了解作业地点的地质条件,进而保证施工的科学性及合理性。对岩石的强度要进行科学分析,因为岩石的强度会对掘进工作产生较为显著的影响,所以要以此为基础做好可行性分析工作,进而也能够更为科学地确定装药量。在施工中还应对结理裂缝进行回填处理,确保爆破环境的封闭性,减少爆破对周围环境产生的不利影响。

1.2 三小岩巷掘进技术

改良钻眼设备是提高煤矿井巷工程掘进速度的重要途径,还能有效缓解采掘失衡的问题。在掘进关系紧张的地段,可以采用“三小”岩巷掘进技术,所谓“三小”岩巷掘进技术,是指应用掘进施工的设备药卷直径小、钻头直径小及钎杆直径小,该技术灵活性强,能够使煤矿井巷工程掘进速度得到显著提升。然而在断面较大的煤矿井巷工程中,该技术的经济收益、掘进速度远远不如传统的炮掘效率,因此施工单位要谨慎使用“三小”岩巷掘进技术。由于工作面的限制,大型设备很难进入煤矿井巷工程的施工现场,采用小钻头进行钻孔、布置炮眼,能够有效提高掘进速度,并且获得理想的爆破效果,相关工作人员需要按照煤矿井巷工程掘进施工的实际需要,对钻眼设备进行改良,还要注意改良的成本不能过高,钻眼设备在使用中不能影响巷道稳定性,因此在钻眼施工前,需要对巷道周围进行铺喷支护,使开眼工作更加便捷。

1.3 浅眼爆破技术和深孔中深孔爆破技术

一般来说,在煤矿井巷工程掘进施工当中,常用的爆破技术有浅眼爆破与光面爆破,其中浅眼爆破具有较高的爆破效率,能在一定程度上提高煤矿井巷工程的掘进进度,因此广泛适用于煤矿井巷工程掘进施工中,受到业内技术人员的青睐。然而,浅眼爆破会增加掘进施工的辅助作业时间,这阻碍了掘进施工的速度,尤其在大断面煤矿井巷工程中,浅眼爆破的炮眼深度较浅,造成施工单位的工时利用率较低,因此浅眼爆破技术多用于中小型煤矿井巷工程当中。而深孔爆破技术可以弥补浅眼爆破技术的不足,不仅优化爆破参数,还对增加煤矿井巷工程的掘进速度给予一定帮助。但由于深孔爆破对炮眼深度的要求较高,无形之中提高了施工难度,因此并没有得到理想的应用效果。而且,深孔爆破在应用中会对周围产生破坏性的影响,使炮孔周围产生大量裂缝与孔隙,这在一定程度上影响了煤矿井巷工程的后续开采作业,甚至导致安全事故的发生,造成不可挽回的经济损失。而中深孔爆破技术兼具浅眼爆破技术和深孔爆破技术的优势,既能应用于中小型的煤矿井巷工程,也能应对大断面的煤矿井巷工程,是目前煤矿井巷工程快速掘进爆破技术的发展方向。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了使中深孔爆破技术保持良好的爆破效率,应该加强中深孔爆破技术装药结构和炸药性能对爆破效率影响的研究。

1.4 光面爆破技术

光面爆破技术应用较为普遍,其具有较强的实用性与安全性,同时在爆破环节,其对围岩的影响和破坏相对较小,能够更好地保证断面的完整性,同时该技术的使用还可有效控制工程施工中的冒顶问题,这也能够更好地保证工程施工的安全性。工程掘进过程中也更好地保证了其正常的建设和实施。很多因素都会对光面爆破技术的应用效果产生影响,如岩石的性质、巷道断面的尺寸以及炸药的性质等都会对施工的效果产生较为显著的影响,甚至还有可能会使其效果无法满足工程建设的要求。炸药的性能对爆破效果会产生非常大的影响,如果出现炸药过量的情况,就会对周围的岩石结构造成非常大的伤害,甚至还会对支护的效果产生十分不利的影响。为了避免这一问题,在施工过程中必须要安排专业的人员做好炸药量控制工作。此外,炸药的性质也必须要经过专业的测试,否则会影响到工程掘进施工的定向性,不利于后期工程的正常开展。殉爆距离也是十分关键的影响因素,如果不能很好地把控这一要素就会使光面爆破技术的效果大打折扣,会造成严重的安全隐患问题。这一方面会影响企业生产的正常进行,另一方面还会给企业造成十分严重的经济损失。

2 煤矿井巷工程中快速掘进技术的优化措施

2.1 优化运输系统,加快排矸(煤)速度

利用矿车进行排矸,一直是我国运用至今的方法。但此种方法运输系统十分不完善,并且存在很大的安全弊端。因此,基于此类问题,相关人员应当推陈出新,通过引进新的排矸(煤)方法来优化运输系统。在煤巷中,可以运用皮带机和刮板机系统加快排矸(煤)速度;在采区岩巷集中积极采用皮带机系统,利用梭车集中排矸(煤)。这样不仅降低人力、物力的浪费,还提高了掘进整体效率,提高了整体工程的安全性。

2.2 加强施工的技术管理

进行掘进施工时,由于地下深处环境不如地上那样清晰可见,且施工环境都有不同,具有较高的复杂性。面对随时可能产生的突发状况,除了要面临繁琐的施工作业环节工序以外,很多的工程量都是非常巨大的。所以相关人员在进行施工作业时应当根据相关规定进行科学合理的施工管理和人员调配,后期选择适宜的施工工艺。比如在面临巷道两端比较破碎的地段,一般可采用临时支护进行处理,以此更好的分担巷道压力,便于快速掘进工作的顺利进行。另外在掘进过程中,一定要在工作面上及时的设置临时支护顶板,以防安全事故的发生,也在一定程度上减少二次支护,维护整体施工成本,推动整个掘进工程的有效进行。

2.3 采用光爆锚喷支护技术

光爆锚喷支护技术有着非常好的支护优势,其巷道具不仅成形较好,相较于其他技术,此方法可以使煤面更加平整且轮廓分明。利用此项技术,可以将超挖现象及欠挖现象极大的降低,半眼率一般都在50%以上范围。另外,相关人员可以根据不同岩巷的岩性,不断优化支护参数。通过现场对比实践分析的实际情况,在顶板较好的地段,适当的缩减锚杆长度,并且在一定程度上加大间排距。通过优化支护参数,降低锚杆眼施工的数量,减少打眼时间,以此来提高掘进速度,并且从根本上降低成本支出。

结束语:

综上所述,加快井巷掘进速度是确保生产适应产业发展需要的必经之路,而研发高效率一体化掘进系统则是实现这一目标的关键举措,但在实际工作中要做到因地制宜,根据不同地层条件和井巷状况研发相应的掘进系统,并且还要在生产中予以适当改进,以此最大程度缩短井巷掘进周期,确保开采与掘进两项重要作业能够实现动态平衡。

参考文献:

[1]梁日军.快速掘进技术在煤矿施工中的实施[J].能源与节能.2017(05)

[2]徐杨.煤矿施工中实施快速掘进技术的研究[J].建筑技术开发.2017(01)

[3]潘翔.煤巷快速掘进技术研究[J].山东煤炭科技.2017(06)

论文作者:张肇瑞

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/5/21

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