巷道掘进工序优化研究与应用论文_赵钢

冀中能源股份有限公司邯郸郭二庄矿工程区 河北省邯郸市 056300

摘要:通过时间研究、工序研究及现场管理是提高煤炭企业掘进效率得有力工具。运用工作研究,对煤矿掘进现场工作进行程序分析、作业分析,寻找出各种不合理和不必要的流程、工序以及操作,通过进行优化,同时科学确定工时定额,消除掘进过程中遇到的瓶颈岗位工序,提高工人的工作效率和掘进速度。

关键词:工序优化;流程再造;现场管理

巷道掘进是煤炭生产中基础性的环节,对于巷道掘进的工序和时序优化将对煤炭生产的改善起到不可忽视的作用。近年来,我国对巷道掘进技术的研究取得了一定成就,使得掘进速度得到了快速提高,但是由于相应的配套管理跟不上,这使得掘进速度和效率仍有很大的提升空间,可以节省一定的成本空间。因此,通过对目前掘进作业工序以及工人的劳动组织状况等进行具体的写实、分析以及改进优化对提高掘进速度有着至关重要的作用。

一、当前巷道掘进工序所存在的问题

1.生产工序推动不合理。采用推动式生产,整个生产流程由前道工序向后道工序进行推动。

2.生产工序环节不合理。首先,生产过程的连续性较差,由于煤炭生产的复杂性与特殊性,在生产过程中经常出现各种不必要的停顿、存放以及等待的机会,浪费了大量的时间;其次生产的协调性较差,在生产过程中,由于各个工序的复杂程度不同,在生产能力上不能保证一定的比例关系。

3.生产工序时间有缺口。首先是各工序的时间分配不合理,生产过程中经常出现时紧时松的现象,从而导致了工序的延迟和浪费,如钻眼工艺中,循环准备时间、临时支护时间、吹炮烟时间都减少了掘进工序的时间比例,影响了掘进效率。其次,各工序时间衔接存在一定的缺口,造成了各工序的流程间断。

4生产管理不到位。首先,生产现场管理水平较低,煤炭的掘进面工作条件较差。工作面的现场管理水平较差,任意钻井,非标准收费等问题也十分突出;其次,生产设备管理水平较低,生产设备主要由专门设备管理人员进行管理,一线工人对设备的维护能力较差,设备管理的全员参与程度较低,有些设备的维修水平存在不足的现象,经常性的出现设备故障。

二、影响工序的因素

以某煤矿综掘工作面为例:

1.交接班:未清理完工作面,锚杆预紧力不够,寻找工具。

2.割煤:施工方法、设备截齿以及综掘司机熟练程度都在一定程度影响着割煤的快慢。

3.临时支护:敲帮问顶与搬运设备没有进行平行作业。

4.永久支护:人员分配混乱(10~15min),钻眼工具的故障(20min),其他工具的寻找(5min),风压低、水压低、风水管接头连接插销脱落(3min),人员积极性不高。

5.延伸带式输送机:准备悬挂钢丝绳的钢丝(为节约使用W型网上钢丝拉直,6min),滚子不够等待搬运(10min),带式输送机上附煤、碎矸石排空(4min)。

6)清理工作面:工器具查找(2min),剩余支护材料的撤出(3min)。

三、工序流程优化

1.交接班的优化

从人员交接班来看,传统的交接班主要由班长和司机进行交接班。除了掘进机点检由司机之间进行交接外,其余作业主要由班长之间进行交接。由于司机与班长同时进行交接班,所以他们的工作属于平行作业。在采用实行工作面全员交接班制,进行平行作业以后,使工作面全面全员交接班制,减少人员闲置时间。每班的负责人,各工种以及每个岗位上的工人,都要进行对口交接。

2.割煤方式的优化

1)施工方法。考虑存在的问题:假如巷道截割完全,则巷道均高2.8m以上,因为高度太高无论是临时支护、钻眼、金属网连接、还是塑料网连接都需要梯子,操作不便、施工不安全,且费时费力。假如迎头工作面底部割去后先不完全清除,底部留一部分矸石作为施工平台,由改进后的割煤方式可见,下方割去后先不完全清除,在后面支护施工过程中,因为此时巷道高度较低,使得下部煤岩作支板,利于施工安全,有利于节省时间。留取的下部煤岩在下一个循环时进行清除。

2)设备截齿。为了不影响掘进速度,在截齿损坏个数占整个截齿个数的三分之二时,就要及时更换损坏的截齿,否则就会严重影响掘进速度。

3)掘进机司机。加大对专业人员技术的培训,提高其熟练程度,从而提高掘进速度。

表1清理工作面工序改善措施

图1改进后的循环作业图

3临时支护的优化

敲帮问顶和临时支护这两道工序可以部分工作进行平行作业,在敲帮问顶由两名经验丰富的人员担任,其中一人敲帮问顶,一人观察的同时,其余工作人员把需要临时支护的材料工具及时搬运到离迎头最近的支护完好的顶板下,包括:准备好临时支护需要的水管,搬运临时支护需要的液压水柱和钢筋网,搬运打眼需要的风钻和锚索机,敲帮问顶完毕,及时进行临时支护,依此这两道工序的时间测算时,可以把敲帮问顶的时间平行到临时支护的时间上去。

4.永久支护的优化

目前的顶板支护打眼,首先应对中心线进行打眼,而对于其他的打眼顺序则没有固定顺序。在工作面现场观测的过程中经常发现,由于相互之间打眼的顺序不明了,出现作业空间交叉,造成作业空间拥挤的现象,其中一方就会出现暂停以满足另一方打眼所需空间的状况,这样会影响2~3min的支护速度。为此,在满足操作规程的前提下,经过分析,对顶板打眼顺序进行规范,满足打眼时空间的需求。

5.其他环节的优化

针对清理工作面所出现的问题,其工序改善措施见表1。清理工作面是为防止大块矸石、金属物品等脏杂物进入掘进机系统,以致损坏设备;防止掘进机损坏其他设备,如水管。该工序可将其与永久支护进行部分平行作业,主要包括水管的敷设、钻眼工具和液压点柱的搬运、剩余托盘、锚杆和编制条的回收。

6.工序优化循环图

为保证正规循环作业的顺利进行,迎头施工必须根据劳动组织的人员配备,合理安排工序,工序与工序之间尽量做到平行作业,充分利用工作时间,提高工时利用率,改进的循环作业如图1所示。

7.劳动组织优化

通过改进后对主要工序工时的制定,以及对需要的人员进行合理分工与平行作业,得出需要的人员为12人,与原定的14人比较少了两人,仍保证了工作效率。劳动组织配备见表2。

结语

本文立足于降低企业成本,保证煤炭企业掘进效率为前提,针对当前的巷道掘进所存在的问题,对具体掘进工作面进行了现场写实。通过以某煤矿综掘工作面为研究对象进行现场写实,记录了作业工序以及进行了工时测定,发现了交接班、割煤、临时支护、永久支护、延伸带式输送机、清理工作面等作业工序存在的各种浪费和衔接问题;通过进一步对上述工序进行分析以及优化改进,制定了新的工序作业步骤,绘制了新的作业循环图,减少了作业面工作人员数,提高了掘进效率,该研究为掘进工作的优化改进提供了重要的借鉴价值。

参考文献:

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[4]周治国.简论煤矿掘进安全质量标准化管理存在的问题和对策[J].科技促进发展,2011(S1):255-256.

论文作者:赵钢

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/5

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