煤矿建设快速施工技术
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【摘要】随着煤矿行业发展的不断加快，煤矿建设中的快速施工技术也得到了充分的应用。本文主要分析了立井井简快速施工技术、推行平(斜)井施工机械化，以及快速掘进施工技术等三种煤矿建设快速施工技术，希望可以为煤矿建设提供更多的帮助。
【关键词】煤矿；建设；快速施工；技术
中图分类号： X952 文献标识码： A
一、前言
在煤矿建设过程中，施工的速度决定着施工的效率，随着施工要求的提高，快速施工技术得到了重用。只有选用合理有效的快速施工技术，煤矿的建设才能够有效提高效率。
二、优化现代化矿井初步设计方案，对矿井建设各类工程施工进行统筹规划
在制定矿井基本建设规划时，首先要结合矿区地质报告资料，按建设大型现代化矿井进行科学设计，对整个矿区优化分区开拓方式，推广高预应力锚杆、锚索网喷支护技术，合理布置机械化综掘综采生产工作面；同时对与矿井相配套的矿土安三类工程(包括地面生产、办公、生活系统等)，通过统筹规划、科学安排，实现各类工程能尽量平衡施工，相应缩短建井的总工期。在施工中采取先进的技术措施实现打“干井”，加快井筒施工速度；优化井底车场贯通线路，尽早实现三井底巷道贯通，形成有效的通风、排水、运输等系统方案；副井井筒尽快进行永久装备，加快主井装载系统施工速度，加大矿井建设期间的提升能力，保证满足矿井二、三期工程快速施工的需要。
三、推广立井井简快速施工技术
作为矿井建设的关键工艺，立井井筒施工具有投资成本高，建设工期长，技术要求严格，组织管理难度大等特点，对施工条件的要求也相对复杂，是矿井作业的重点和难点。虽然立井井筒工程量仅占总工程量的不到l0％，但由于其井筒深、断面大的工艺特点，其工期可占总工期的3O％以上，甚至可能达到50％左右。可见，立井井筒的施工工艺作为提高矿井施工速度的重要途径，必须引起相关各方人员充分的重视。当前立井作业的方法主要包括掘砌单行、平行、混合作业等三种形式以及掘、砌、安一次成井的作业形式，其中应用比较广泛、工艺较为成熟的，是掘砌混合作业方式，相对于需要增加临时支护的长段单行作业方式，短段混合作业主要是以大井架、大绞车、大吊桶、大抓岩机、伞型钻架和大段高整体金属模板为主要机械化设备配套技术的施工作业线。这种作业方式的优点是永久支护紧跟工作面，可以节省临时支护所要求的时间和材料消耗，降低了成本，有效提高了成井速度。在施工组织和安全管理方面，则应根据具体的建设要求和地质条件，结合现有的装备能力与技术水平优选施工方案，科学利用时间和空间，以合理、立体、交叉为原则安排工序和配置劳动力资源，并认真抓好施工过程的项目控制，在保证施工质量的同时不断缩短循环时间，经济、安全地完成既定生产任务。
井筒施工应实行分班掘进、滚动作业，以钻爆班、出矸班、砌壁班和清底班轮流作业并与检修班交叉进行工作。检修班应将设备包机到人，即安排专人负责各设备的维修、保养、安装、拆除等，并按作业需要做好备件工作。应使清底、钻眼、爆破、平底、落模、直至浇筑、封口等工序环环相扣，尽可能紧凑地利用工时。掘进以“三八制”进行，每班检修时间为2h，期间应做好运料、打锚杆等工作，操作人员的工时和工作量由班长记录管理，并将其与经济奖惩直接挂钩，以调动作业人员的劳动积极性。要严格进行现场24h监控管理制度，尽可能就地解决各种临时问题，若需要请示汇报的，应力争及时上报，尽快制定有效对策措施并协调行动。
四、推广推行平(斜)井施工机械化
斜井施工中，打眼普遍采用了配备简易凿岩台架，上下部多台风钻同时打眼的施工技术，目前常用的凿岩机是YT一28型；一般是按井筒断面配置风钻台数(可取4m／台)。爆破采用中深孔光面爆破，施工炮眼深度2．5～3．0m；装岩采用P一120型耙斗式装岩机，针对大倾角斜井采用加长出料斗长度的措施。近年推广的新型井巷液压挖掘机(由地面作业的无尾挖掘机进行防爆化改装，增强挖掘臂的强度等措施)、矿用挖掘装载机(前部为挖斗，通过刮板二运直接与自卸汽车、箕斗、矿车实现无缝对接的作业)逐步替代了耙矸机的使用，它们具有出矸效率高、可直接清至硬底，适应地层条件好的优点，大大加快了出矸速度。施工出矸在大倾角斜井中普遍采用绞车配备6m。或8m。大型箕斗，地面为落地式矸石仓，装载机配备自卸汽车排矸。支护形式多由现浇注混凝土支护或锚网喷、U型钢支架、锚网索喷替代，在超长段的混凝土支护施工中，采用先临时支护，再由矿用混凝土输送泵配合整体金属液压模板衬砌台车一次浇筑的新技术。
在平硐施工中普遍采用防爆装载机配合多台矿用无轨胶轮车的无轨运输作业方式，无轨辅助运输系统具有高效能、多用途、灵活方便、高效安全和适应性强等优点，可以实现由地面经井下巷道直达工作地点的无转载直达运输，大大简化了辅助运输环节，平均月进尺可达150m以上；在斜井(倾角小于16。)施工中可采取综掘机掘进及配套的运支机械化施工技术，如EBZ一200H、EBZ一230等系列重型悬臂式岩巷掘进机配合大倾角伸缩式皮带的作业方式，在西部一些矿井中得到广泛应用，并取得了很好的施工效果，综掘施工平均月进尺可达300m以上。
五、优化使用快速掘进施工技术
机械设备运行过程当中应当确保整个煤矿施工现场生产作业的安全性与稳定性，在此基础之上提高快速掘进工作效率，合理控制劳动强度。从以上角度上来说，快速掘进技术应当考虑从以下几个方面进行优化。
1、优化快速掘进施工设备，逐步提高煤矿施工机械化作业水平
在这一过程当中应当重点关注以下几个方面的问题：首先，考虑到该煤矿施工现场在巷道掘进过程当中频频产生顶底板出水质量问题，采取引入气动隔膜泵装置进行排水处理，将煤矿施工现场巷道掘进过程当中迎头面积水抽取至后续临时水储存反应装置当中，进而在大功率排水泵反应装置的运行过程当中将储存水仓内的水体输送至大巷内，从而极为直接与有效的缓解了该施工作业过程当中下山巷道掘进迎头积水问题；其次，煤矿施工现场巷道掘进施工过程当中可应用激光指向仪装置针对该作业巷道进行中腰线控制处理，以此种方式确保中腰线施工质量的稳定性与精确性。
2、优化煤矿施工快速掘进技术应用过程中的出矸系统
在整个煤矿施工作业现场巷道掘进施工过程当中，扒装及运输等各个环节均实现了机械化的施工作业方式。此过程当中出矸方式包括以下几个关键流程：迎头耙矸机、皮带机、梭车、矿车、电机车运输。简单来说，矸石在迎头耙矸机装置运行过程当中将矸石耙集中装入皮带机反应装置内部（皮带机装置运行功率为80kw）。在皮带机装置反应过程当中，矸石能够高效输入梭车当中，进而由梭车将矸石运送至矿车当中，最终借助于电动车完成有关矸石的运输行为。整个出矸系统在实际应用过程当中表现出了较为简便的可操作性与较为灵活的反应性。车皮运输周转作用率较快且能够稳定确保出矸质量的稳定性。更为关键的一点在于：在应用皮带机对矸石进行运输的过程当中，该环节的运输事故得到了最大限度的缓解与控制，且排矸能力得到了稳定提升。与此同时，梭车装置的应用极大的缓解了巷道快速掘进施工过程当中迎头矸石积压过多而对施工进度造成不利影响，由此实现出矸系统在整个煤矿施工快速掘进中的机械化应用。
3、优化煤矿施工快速掘进技术应用过程中的爆破工艺
此过程当中应重点关注以下几个方面的问题：在打眼施工环节运行过程当中，现场作业人员应当尽量应用大断面的施工环节，迎头打眼位置应当设置3～4部风钻装置，依照爆破效果确定打炮眼的深度与角度参数，以此种方式确保对煤矿施工掘进巷道成形情况的合理控制，进而提高爆破环节施工作业效率；煤矿施工巷道掘进过程当中应当采取全断面一次掘进施工方式，借助于终深孔爆破施工技术的应用实现对循环进尺参数予以增大的方式。一方面增强了一次性爆破岩石量，合理控制了打眼及装岩等环节的辅助施工时间，从而确保了掘进施工质量与施工速度的双重提升；另一方面通过炮眼深度的加深，提高了炮眼爆破过程中的利用效率；现场掘进施工在直眼掏槽的基础之上应用双阶契型掏槽方式进行掘进作业（中间眼位置深度高于掏槽眼深度200mm～300mm参数范围之内）。此过程当中装填1～2支药卷，现场施工作业人员在确保掏槽眼位置先行爆破的基础之上针对掏槽环节的残岩进行进一步抛出处理，此种作业方式极大的加深了掏槽施工的有效深度参数，从而确保了炮眼利用效率的稳定提升，进而确保爆破施工的充分性与彻底性。
六、结束语
综上所述，在煤矿建设过程中，可以采用的快速施工技术种类较多，具体使用何种快速施工技术，应该根据煤矿建设施工的需要来选定。不论选用何种快速施工技术，都必须严格管理，保质施工，确保施工的安全。
【参考文献】
[1]李智渊，陈灿亭，何振伟．立井井简快速施工技术[J]．科技信息，2009(27)．
[2]孙巧龙浅析煤矿掘进过程中的中深孔爆破技术[J]管理与科技2011.33.