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煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施研究

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【摘要】近年来,随着经济的快速增长,煤矿开采行业的竞争日趋激烈。在煤矿开采作业中,煤矿巷道掘进属于十分关键的环节,本文首先分析了煤矿巷道掘进技术的影响因素,进而探讨了煤矿巷道掘进影响因素的应对技术措施。

【关键词】煤矿;巷道掘进;影响因素

一、前言

巷道掘进是煤矿工程中的重要技术,是决定煤矿工程质量安全的关键技术之一。在煤矿工程不断发展的今天,煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施问题引起了人们的重视。巷道掘进状况直接影响着煤矿开采效率及质量,影响着煤矿开采的综合效益。然而在煤矿巷道掘进中,存在着一定的影响因素,导致巷道掘进速度较慢。因此,如何应对煤矿巷道掘进技术的影响因素问题是一项意义重大的工作。

二、煤矿巷道掘进技术的影响因素分析

1、地质条件因素

在煤矿巷道掘进中,地质条件是影响技术应用效果的主要因素之一。煤矿巷道掘进的地质条件主要是包括:工作面煤岩的硬度、涌水量、瓦斯涌出量、层理发育与顶底板稳定情况等。良好的地质条件是煤矿巷道掘进技术应用所必需的平台,而较为恶劣、复杂的地质条件则将不同程度影响煤矿巷道掘进的进度。例如:煤矿巷道顶板稳定的条件下,控顶距大、支护条件良好,在进行临时支护后,永久支护可以在掘进后设置,有效提升了掘进机的作业效率。

2、掘进设备因素

随着现代科学技术的不断发展,各种新型巷道掘进设备得到了广泛的应用,使得工作效率与质量有了稳步的提升。从我国现阶段的巷道掘进设备水平而言,虽然设备的种类较为齐全,但是普遍存在综合性能较差、自动化程度不高等问题,这对于巷道掘进技术的影响是不容忽视的。例如:在煤矿巷道掘进中应用最多的掘进机,美国、澳大利亚等国已经采用了较为先进的连续采煤机与掘锚机组,实现了煤矿巷道的快速掘进,不但提升了设备的作业效率,而且提升了整体掘进效率。相比之下,国产的巷道掘进机的质量与性能相对较差,刀具消耗量也较大,故障率高,严重影响了煤矿巷道掘进的整体效率,而且可能出现各种严重的安全生产事故。

3、巷道掘进施工工艺

由于我国巷道掘进设备的质量和性能上的局限性,造成施工工艺相对比较落后的状况。比如我国如今综掘机配套的支护设备一般采用单机锚杆钻机,锚杆的安装需要人工安装进行,这样便造成施工效率较低。根据资料统计显示,在巷道掘进施工作业中的巷道支护时间一般要占总施工花费时间的七成左右,巷道支护上的占用的时间太多,因此掘进巷道施工中的掘进作业与支护作业的连续程度,是提高巷道掘进速度的最大考验。此外,一些掘进设备的维修期过短,频繁的故障也会导致巷道施工工艺的不连续,从而耽误掘进工程的进度。

4、施工组织管理因素

在国内现阶段的煤矿企业生产中,企业管理者对于施工组织管理缺乏完善性、科学性的问题长期存在,部分企业在巷道掘进中过度追求进度,而忽略了作业过程的质量监督与作业规程编制,从而导致煤矿巷道掘进作业中相关组织管理计划难以落到实处,不但影响了巷道掘进技术的应用效果,而且留下了较多的安全生产隐患。

三、煤矿巷道掘进影响因素的应对技术措施

1、强化施工人员的安全意识

平巷掘进,基本为独头施工,掌子面空间狭小,人员&机械较多,空气质量差,特别是钻眼和出碴时。对此必须加强通风,保证空气质量及能见度,减少安全隐患。人在施工中的随意性,是最不安全因素。在保证个人施工能力及操作规范性同时,安排合理工作时间&保持施工人员的良好施工状态,也是安全施工必备条件。

2、提高地质勘探水平,推广三维地震综合勘探方法

在煤矿巷道掘进作业中,为避免或降低巷道掘进地质构造对掘进作业所带来的不利影响,则应充分重视地质构造勘探工作,通过采取科学的地质勘探技术,合理安排勘探工作,提高地质构造勘探结果准确性。考虑到我国当前煤矿地质构造勘探技术水平,应积极应用并推广三维地震综合勘探方法。在应用三维地震综合勘探方法进行煤矿巷道地质构造勘探时需要注意以下两点问题:其一,地质构造勘探以三维地震勘探为主,以地质钻探作为三维地震勘探方法的必要补充,保证勘探工作落实到位,针对新布置煤矿采区,要求采区优质煤炭储量占煤炭总储量的80%以上,并保证煤矿构造及煤层控制程度符合高产基本要求等;其二,结合煤矿企业生产规划及实际情况,在采区设计前完成三维地震综合勘探。应用三维地震综合勘探方法,应探明5m以上无煤区及落差断层,探明30m以上陷落柱,地质探查准确率应控制在70%以上,从而为煤矿巷道掘进施工提供资料支持,保障掘进施工的安全性及稳定性。

3、优化巷道掘进施工工艺

在巷道掘进作业过程中,满足掘进生产规章制度的基础上,应综合多道工序交叉作业的巷道掘进模式,通过有序交叉作业,提高煤矿巷道掘进速度及效率,实现巷道掘进与巷道支护平行进行,提高施工效率,保障巷道掘进安全性,合理分配不同工序作业时间,提高巷道掘进整体进度。

4、提高施工组织管理水平,提高掘进设备利用率

为提高煤矿巷道掘进效率,推广新型巷道掘进新技术、新工艺及新设备,煤矿企业需要提高管理水平,充分认识到新设备及新工艺应用对企业生产效率及综合效益的重要性,加大资金投入,支持新设备及新技术应用,不断提高煤矿巷道掘进自动化与机械化水平,降低工作人员劳动强度,全面提升巷道掘进效率。改变不科学不合理的管理方式,应用现代化及科学化管理模式,合理设置煤矿企业生产计划,强化对煤矿生产中各个环节的监督与管理,采取动态管理及过程管理方式,提高煤矿巷道掘进技术管理水平。在企业管理中,应重视煤矿巷道掘进设备开发及研制工作,努力提升我国国产掘进设备综合性能及质量。在煤矿巷道掘进工作中,应加强掘进设备管理,及时进行设备维护与检修,减少故障发生率,提高掘进设备工作效率,保障巷道掘进工作持续稳定进行。

5、高度重视现场顶板管理

在进行煤矿巷道掘进作业时,应高度重视掘进现场顶板管理工作,顶板状态直接影响着巷道掘进作业的安全性及进度,如疏忽现场顶板管理,则容易在巷道掘进作业中引起顶板垮落等事故。为此,在煤矿巷道掘进施工之前,应根据地质勘探结果及施工要求,合理制定掘进作业规程,在掘进作业规程中需要提出不同地质条件下掘进工作面应采取的顶板管理策略,尤其是应明确顶板支护规格,并根据实际情况,不断完善顶板管理策略,保证顶板管理效果较好。在巷道掘进作业中,应加强掘进工作面检查,科学应用超前支护,保障掘进作业安全性,消除顶板安全事故。

四、结论及建议

煤炭巷道掘进率的影响因素包括方方面面,各个因素之间又存在着千丝万缕的联系,各采矿区、井田、工作面的情况各不相同,其掘进率的影响因素也是各有侧重,只有有效针对现有的地质条件,采取合理可行的施工措施,才能实现降低巷道掘进率的最终目的。

综上所述,煤矿巷道掘进是一个复杂的工程,其影响因素较多,因此,我们要重视煤矿巷道掘进的质量安全,防止煤矿事故的出现。

参考文献

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