引言
在煤炭开采中,巷道掘进的效率关系着煤炭整体效益,对于巷道快速掘进有较高需求,因而得到煤炭企业重视,然而受煤炭地质、掘进设备、工艺等因素影响,使得掘进效率提升受到较大阻碍,甚至影响巷道安全,因此要加强煤炭巷道掘进设备及技术的投入与管理。在实际巷道掘进工程中,需严格排查各类不利因素,并制定巷道快速掘进保障措施,确保煤炭开采整体进度及效益。
1.煤炭巷道掘进影响因素分析
由于煤炭巷道掘进是一项系统性工程,涉及到不同的掘进设备及工艺,而且煤炭地质有较大差异性,再加上掘进施工管理水平不一,这些均可对巷道掘进效率带来较大妨碍,快速掘进各影响因素如图1所示。所以,为最大限度保障巷道掘进效率,应结合煤炭巷道工程特点,全面分析各类掘进影响因素,借此制定合理掘进方案。
(1)煤炭地质构造因素
在煤炭地质中有较多的断层、褶皱等复杂构造,而且具有不同的围岩硬度、褶区构造、顶底板稳定性等特点,使得巷道掘进面临较高难度,在复杂地质条件下,很难保证巷道掘进效率。良好的煤炭地质条件,可为快速掘进提供有利条件。在实际煤炭巷道工程中,对于不同的位置、类型的构造,不仅影响掘进的效率,而且受地质环境内瓦斯分布及聚集效应影响,使得巷道掘进面临着安全问题,而为处理好瓦斯问题,还需采取抽采措施,增大巷道掘进投入及工程复杂性。而在张性断层并且是翼状褶皱地质结构中,不益于瓦斯的集聚。复杂煤炭地质条件下,会增大瓦斯问题发生几率,对掘进施工设备及人员带来较大风险,使得煤炭生产不能有效衔接,存在较大掘进难度。
(2)巷道掘进设备
尽管我国巷道掘进装备水平有所提升,但相较先进国家,掘进设备性能差距依然存在,仍需加大掘进设备开发力度。现如今,在科技发展驱动下,掘进设备自动化程度显著提升,新型掘进设备也有更高研发效率,国内煤炭巷道掘进设备品类较多,但在设备性能上仍有较大不足,掘进设备装备水平还未达到国际领先地位,仍处于滞后的状态,所以,应着重于巷道掘进设备性能提升,减少掘进设备维护需求,延长掘进设备可用周期,使刀具利用效率得以提升,达到更长的连续掘进时长,更好的保障掘进开采效率。
(3)巷道掘进工艺
在煤炭巷道掘进工程中,是有着严格的掘进工序组织的,如图2所示,掘进、支护、割煤等工序共同组成了完整的巷道掘进循环过程,期间较为依赖于各类掘进及支护设备,但因设备与技术水平有限,很难保障巷道掘进效率。在实际掘进中,锚杆钻机通常作为掘进辅助设备存在,但由于仍需采用手动安装锚杆,很难跟上巷道掘进进度,即拖累整体进度,也带来一定的掘进支护风险。此外,由于掘进所用设备性能较差,很难保证较低故障率,经常性因设备故障而妨碍掘进连续性,对煤炭企业带来不小损失。
(4)掘进施工管理水平
由于巷道掘进施工本身可归于特种作业的范畴,具有较好施工难度,更需重视掘进施工管理工作。然而许多煤炭企业,对于掘进施工管理过于松懈,仅关注于巷道掘进效率,而对于掘进质量及进度缺乏有效监管,导致违规操作时有发生,对煤炭巷道掘进施工安全及质量带来较大威胁。此外,在巷道掘进作业人员缺乏相应奖惩措施,导致掘进操作人员积极性不足,而且不能按要求进行交接班,严重妨碍巷道掘进效率提升。
2.煤炭巷道快速掘进保障措施
(1)严格遵守施工原则
在巷道掘进工程实施中,应遵守以下原则:一是要做好地质分析和检测工作,然后在此基础上结合施工的实际生产需求选择合适的技术方法。二是要重视超前投入工作,并根据巷道掘进实际要求予以适当的调整。三是要在实践中不断发现原有掘进方式的不足之处然后进行改进。四是要做好管控工作,主要涉及到巷道布置、设备安装等其他具体施工过程等。五是要做好巷道掘进安全管理,从历史事故中不断总结掘进经验,有效排除巷道掘进安全隐患。
(2)完善巷道掘进设备及技术
目前来说,我国巷道掘进技术工艺与先进国家相比仍然落后,掘进设备管理水平较差,相关部门需要对此引起重视,加大巷道工程资金投入力度,引进并开发新的掘进设备及技术,提高我国掘进设备的工作效率,有效改善我国掘进设备发展的现状。与此同时还需要重视掘进设备维修和保养工作,减少对掘进设备的损坏,延长掘进设备的使用周期。在进行特种施工时,有关人员一定要如实做好掘进施工相关记录,有利于技术人员对巷道掘进状况进行合理的分析,及时发现掘进安全危险,并采取针对性措施来实现隐患排除,保证掘进设备能够正常运转,进而保障正常的煤炭开采进度。
(3)改善现有掘进施工工艺
煤炭巷道掘进施工单位,应完善原有掘进工艺的不足之处。在进行掘进施工的过程中,不光对于设备有着很高的要求,同时在掘进进度时间安排上也需予以重视。在巷道工程中比较常见的有交叉施工的形式,例如同时开展支护和掘进工作。掘进作业人员综合素质及掘进设备质量对煤炭开采效率有重要影响,因此为了提高巷道掘进效率,承建单位一定要优先考虑先进掘进设备引进,重视特种人才培养,提高掘进单位的专业化水平。与此同时,在掘进施工时,还需要选择科学有效的方法,提高掘进施工组织管理水平。在掘进过程中,应严格依据煤炭巷道掘进设计方案要求,并做好过程监管,注重施工操作的规范性,保证巷道掘进效率及质量。此外,还要加大巷道掘进违规操作惩处力度,控制并减少安全隐患,在此基础上形成一个高效严格的管理体系。
3.结束语
综上所述,作为系统性复杂工程,煤炭巷道掘进面临多重因素影响,尤其是在煤炭地质、掘进设备、工艺以及管理等方面,很难达到预期掘进效率,进而对煤炭效益造成影响。所以,要完善巷道掘进管理策略,并着重改善巷道掘进现有设备及工艺,实现煤炭整体生产效率提升。
摘要：高效安全是煤炭企业的生产目标。对高效的掘进速率提出高的要求,然而受地质影响、掘进设备、掘进工艺等因素的制约,阻碍了掘进效率的提高。针对该状况,本文分析煤矿巷道掘进的影响因素,并提出相应举措。
关键词：巷道,快速掘进,影响因素
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