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探究采矿工程中巷道掘进和支护的应用

2020-10-14贺懋

中国化工贸易·下旬刊 2020年4期
关键词:快速掘进

摘 要:我国矿产资源丰富,煤的生产量和消耗量非常大,需要开采的矿井数量在世界上排名靠前。现如今作为矿井开采企业存在的问题有:整体上设备利用程度低,开采质量劣,开采的效能不高。矿井开采企业要想长久发展下去,主要开展的方向有:怎样利用开采新工艺、新式装备和新的开采方式,让矿井开采质量和效能有所提升。矿山开采的关键方式是对矿井巷道的开采。巷道开采的工艺方式、拥有的设备的机械化程度的高低、开采期间应用的施工管理方式都是在巷道开采期间对矿井开采效能有所影响的紧要因素。

关键词:矿井巷道;快速掘进;支护工艺

1 巷道掘进中支护工艺研究意义

为了能够对矿井的安全开采及挖掘,我国制定了相应的规程,矿井安全规程中有明确说明,必须对矿井巷道的围岩和顶板加强固定时,掘进机进行同时移动。倘若支护设备在给围岩和顶板进行加固期间,不能和掘进机同时移动,导致成本有所浪费,并且让矿井开采生产的效能大大下降。所以,若想矿井开采的效能及总量有所提高,支护作业的工艺改良和完善是必须要做的。在支护工作的工艺和设备上的深入探讨和研究,既能够让支护花费的时间减少,又能把施工人员高的劳动强度降下来,同时还能把支护的质量提升,确保工作中的施工人员的安全。此外,深入剖析探讨矿井巷道快速掘进中支护工艺,既能让矿井开采效能及质量提高,提升开采安全程度,又能更加深入的了解矿井掘进支护方向,填充了这方面的空白。

2 矿井巷道快速掘进中支护工作问题及影响因素

2.1 施工组织在掘进的管理上存在的问题

矿井开采期间,巷道掘进的速度会受到施工组织团队管理方式的影响。目前很多矿井企业显露的问题有:只思量掘进的短期收益,追逐最高的经济利益,在投入方面,比如掘进装备与用工投入少,装备老化程度高,支护工作存在安全隐患;而且为增加矿井开采的产量,加快开采速度,工人经常不按照操作规程施工,这就严重威胁到矿井开采过程中的安全,最后导致的是巷道的掘进速度减慢。

2.2 地质条件也会直接影响掘进速度

能够对掘进速度产生关键影响的还有矿井开采的地质条件,开发前的阶段对矿山地质条件的勘探是必须的。能够对掘进速度产生作用的有地下矿井的实际情况,包括水纹情况,分布状况及岩石类别。此外还能对掘进效能产生作用的是在掘进期间巷道的通风状况及巷道顶部的支护情况。

2.3 各种掘进和支护装备需要联合作业

拥有出色的机械化设备肯定能在提升生产效能上发挥重大作用,然而实际施工期间,施工人员需要在生产实际状况的基础上,匹配目前存在的装备资源,而且只选择单独某一种装备是不可取的,各种装备必须联合作业,全盘考量用到的支护各类设备和破岩、运岩的情况,让各种装备间的接口都很顺畅,只有这样才能够让生产效能提升,加快掘进的速度。不同的情况应用不同的装备,运岩过程中,需要选择灵巧灵便的刮板输送机应用在坡度大短距离的巷道中,选择伸缩胶带输送机应用在长距离坡度小的巷道中,在锚杆机具的选用时,一定要领先选用牢靠实用及钻孔效能高的单体锚杆钻机,为了加强支护的安全程度,最大程度的挑选新材料,强度高的锚杆。

2.4 支护工艺影响掘进速度

支护工艺对巷道掘进工艺的主要作用彰显在支护跟掘进处于分离的状态,靠人工进行缓慢支护,却迅速掘进。实际上,掘进速度非常受支护工艺的影响,因为全部巷道掘进70%往上的时间都是用来人工支护。目前即使在巷道掘进施工期间逐步完善支护工艺,让支护工艺困难的程度大大的下降,然而还是对掘进速度起到关键作用。

3 深入分析迅速掘进中支护工艺及装备

支护方面和掘进方面是巷道掘进施工工程的两大方面。先说掘进方面,主要的工作就是掘和装、运等。目前各个矿井施工应用的掘进装备逐渐成熟完善,大部分是能够完成掘、运、装等工作的;相对而言支护方面,按照支护的过程与产生的结果可以把其区分成永久支护和临时支护两方面。两方面又相互影响,临时支护给永久支护提供相应的服务,其作用紧要的是为临时支撑顶板,避免造成下沉的后果。而如果一旦施行了永久支护方面的作业,通常就会把临时支护撤掉。永久支护作业主要是为了保障顶板,锚索支护及锚杆支护是通常我们见到的永久支护的方法。掘进机载前探式、掘锚机组及棚式是大家通常看到的作为临时支护的装备。

3.1 对掘进装备的选择需要考量的方面

選择一台比较好的掘进机,需要看掘进机的质量分析掘进机的技术参数,还需要看掘进机使用时候的维护成本及购买时候的费用。比较好的掘进机首先要在满足截深、采高及功率方面的使用条件,而且能够在范围区间内进行调理,配合好其他设备的接口,很高的自动化水准,是可以在杂乱的地质情况下进行作业的。型号为EBZ200悬臂式掘进机底盘相比其他机器运转比较平稳,而且它的破岩及爬坡的功率很高。其他方面比如操作起来比较简单,拥有完备的电气系统,落尘效用好,可以作为使用时适合的选择。锚杆钻机因其较长的使用时间,较大的作业量,挑选时首先应把其容易维修的程度和使用时的牢靠程度作为考量因素。型号为MQP-130/3.3气动锚杆钻机有比较低的故障发生次数,有广泛的适用,它的动力介质是靠空气,而且也可以两台或者两台多同时在巷道内进行作业,这就相应的缩减了钻孔时间。

3.2 对临时支护工艺进行剖析

在矿井巷道掘进作业施行期间,大部分是利用支柱工作起到临时支护的作用。只有有关的施工作业人员提早认清全部的矿井巷道的围岩及顶板才能进行支柱支护。而且作业人员需要认清支护的支柱结构部分和其他支护装备的内部构造组成零件。当前我国很多的实际支护施行过程中,出现的问题是忽略了巷道顶板、围岩跟支护装备或支护支柱相互的合适的位置关系。所以,必须要改良完善临时支护作业中的支护装备或支柱。做好临时支护,关键是利用创建一套力学分析模型,深入探究支护支柱的对应设置参数,才能达到利用支护支柱支撑住顶板和围岩的效果。

3.3 对永久支护工艺进行剖析

永久支护工艺在矿井巷道掘进作业期间拥有越发高效的能力。其可以给矿井开采工作及施工人员提供安全保护。可以从材料和结构方面分别完善改良永久支护工艺。挑选材料时,高硬度、高强度的锚网、锚索、锚杆材料是最佳选择,可以让巷道围岩和顶板在很长时间内的应力负荷得到满足。基于巷道的具体情况,借助创建受力分析模型,挑选出愈发合理的永久支护方法,这是可以在结构上起到更佳的支护保护效用。

3.4 需要对施工组织管理进行完善

对于施工组织管理,首先要有比较明确的施工流程,拟定先进的施工管理制度是必须的。在施工过程中施行岗位责任制,每个工序都应该有指定的负责人,对负责人的要求就是需要在现场带领班组,随时解决施工期间产生的一些列问题。专职的质检员和安全员的任命也是必须的,这样可以让施工的每一道工序有安全和质量的保障。施工人员需要在施工作业前接受专业知识和技术的培训,可以让工人的技术水平及素质提高,而且要沟通好并详细了解应急预案。

4 结束语

总之,在实际生产作业中要想显著提高矿井巷道掘进效率,相关施工人员必须从本矿井实际情况出发,制定出适合自身掘进施工的掘进工艺。应对掘进时间与支护时间进行科学、合理的分配,才能最大限度地提高掘进效率,让矿井巷道实现快速掘进,进而为企业创造出更多经济效益。

参考文献:

[1]李帅帅.影响矿井巷道快速掘进关键技术[J].内蒙古煤炭经济,2019(19):206.

[2]秦莉波.燕子山煤矿煤巷快速掘进施工方案优化[J].现代矿业,2019,35(06):112-114.

作者简介:

贺懋(1990- ),男,汉族,籍贯:山西省大同市天镇县,最高学历:本科,毕业院校:山西大同大学,毕业时间:2014年7月,所学专业:采矿工程,现在职务:大同矿井集团挖金湾虎龙沟煤业有限公司机掘二队副队长,研究方向:机掘巷道掘进,现在职称:助理工程师。

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