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[摘 要]目前,随着综采技术水平的提高,采煤工艺的发展,单产、效率和综采机械化程度等指标逐年提高,为保证工作面的正常接续,大力采用煤巷综合机械化掘进技术,加快煤巷掘进速度,以适应高产高效工作面快速推进的需要。煤矿的井下生产,掘进工作是不可回避的前提。随着我国井下综采技术的迅速发展,煤巷掘进速度如果滞后,必然会给矿井的安全生产带来较大的压力,也会成为制约煤炭开采的重要问题之一。文章阐述了高产高效矿井建设过程中,广泛应用锚杆支护,并在有条件的矿井使用综掘机,实现煤巷快速掘进;主要介绍了快速掘进的措施,供同行参考。
[关键词]煤巷综掘 快速掘进 措施 探讨
中图分类号:TP440 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0347-01
前言
随着我国煤炭综采技术水平的提高,煤炭产量大幅增长的同时,也对巷道的掘进水平提出了更高地要求,如何快速提高巷道的掘进速度成为煤矿高效集约化生产的关键性技术之一。在综掘施工过程中要做到观念要更新,组织要得力,管理要创新。以保证综掘工作正确快速有效地进行,从而实现综掘机的快速掘进,保证正常的工作面接续,保证高产高效矿井的实现。
1 提高机械装备和工程技术水平是实现煤巷综掘快速掘进的基础
1.1 选用性能优良的掘进机
在快速掘进技术的实施中,掘进机在其中担当重要的角色,是实现煤巷快速掘进的关键设备,煤矿巷道的掘进效率以及煤矿生产的经济效益在很大程度上依赖于掘进的工作的好坏,在选择掘进机时,必须考虑现场的施工条件及周围环境的影响,在井下,煤岩及部分矿物是掘进机的主要工作对象,其工作振动及冲击都很大,再加上煤巷掘进施工中的环境极其恶劣,因此就要求掘进设备在适应工作环境的前提下,必须能够够保持长时间不间断工作;掘进机在液压、电气、元件的选用上,要严格分析适用性,以避免不必要的误选而影响掘进机的工作性能,对于其中一些比较关键的原件,尽量选用国外先进技术设备,这样可以很好的保证其工作性能和使用寿命;在齿轮传动装置及机械连接装置方面,尽量采用独立零部件或组件,避免使用串联结构系统,在有条件的地方以嵌装式结构代替螺栓组结构,采用模块组装方式,这样可以大幅度简化机械结构,可以很好的进行拆装检修工作,同时可以提高设备使用的可靠性,从而保证机器具有较好的稳定性,达到掘进效率高,操作、维护、维修简便,运行安全可靠的目的。
1.2 加强对地质因素的探查
各地质因素对综合掘进的影响是不同的,煤层被作为最主要的影响因素。煤厚不满足,就谈不上综掘,在选择布置综合掘进工作面时,要对煤层厚度分布进行全面的探究;应尽量避开断层构造对综掘的影响,并将综掘工作布置在煤层倾角较小的采区;根据煤的软硬程度应选择适当功率的综掘机械,煤层中含有夹石的情况常有发生,一般均可直接截割,遇夹石较厚、较硬的砂岩夹石时,对机械的损害较大,放炮松动后再进行机械截割。
1.3 提高机电一体化应用程度
机电一体化在快速掘进中的应用必须得到保证,首先,掘进机操作要方便,即要实现自动控制,包括推进方向监控、切割电机功率自控调节、切割断面轮廓尺寸监控等;另外,对掘进机进行必要的工况监测,并具有很好的自我故障诊断性能,包括供电电压测控、电机负荷和温度、液压系统油压、油温及污染等监测;通过现代测控技术的应用,对掘进机的工况进行实时监测和故障诊断,确保不机器正常稳定的工作,实现快速掘进机电一体化,这样可以大大提高掘进机的工作性能,同时有利于改进和完善煤巷快速掘进技术。
2 提高锚杆支护速度和质量是煤巷综掘快速掘进的重要一环
巷道支护施工既要便于组织快速掘进,又要使巷道在其服务期间围岩稳定,保证安全生产。巷道支护的快速施工,是快速掘进的重要组成部分。当前综采煤巷所用的支护形式主要是锚杆支护。随着我国煤巷锚杆支护技术取得了长足的进步,但与国外先进水平仍存在较大差距,主要体现在煤巷锚杆支护成巷速度低、杆锚固力低,支护密度大,这极大地制约了煤巷掘进的速度。为此,锚杆支护巷道首先要保证巷道成形好,其次是要及时支护顶帮,此外,在煤巷锚杆支护过程中还应注意:
①采用超前锚杆支护控顶。综掘机割煤后,如果巷道顶板破碎成形不好,必然给锚杆支护带来困难。为此,采用超前锚杆支护掘前巷道顶板。
②用锚索替代顶板锚杆。由于锚索承载力大于锚杆承载力,用锚索代替顶板锚杆,在不影响巷道支护效果的情况下,可适当增大锚杆间排距。
③采用新型高强度、高可靠性、高预紧力的锚杆,以求减少锚杆数量,提高巷道稳定性,提高工效,为快速掘进创造有利条件。
3 优良的管理是井下煤巷快速施工的重中之重
在巷道快速施工中,劳动组织和管理工作极为重要。确定合理的劳动组织形式,对提高施工速度和施工工效有着重要作用。
3.1 合理安排和管理多工序平行作业环节。
要提高施工速度,除采取措施提高循环进尺外,还必须组织多工序平行交叉作业,以缩短每个循环的作业时间,增加每班的掘进循环次数。每个循环作业时间是由各个工序的时间来决定的,而钻眼、装岩和支护是这些工序中工作量最大、耗时最长的工序,因此,就必须首先实现它们之间的平行作业和其他工序与主要工序间的平行作业。
3.2 精心组织,科学管理,抓好循环作业环节。
组织正规循环作业和实行科学管理,是实现快速掘进的重要保证。根据巷道断面、地质条件、施工队的技术装备及人员的技术水平,对各工序的施工顺序进行综合考虑,编制出科学合理的施工循环图表,可使作业人员在规定的时间内,保质保量地完成所规定的工作任务,保证施工周而复始地循环进行。
3.3 改造辅助运输环节,保证后勤服务,确保材料及时供应。
①巷道施工中所需各种支护材料准备至施工指定地点,否则影响工序衔接。尤其在长距离巷道施工的后期,随着巷道的延伸,材料和设备的供应将比较困难,所以会不同程度地影响掘进速度。目前,辅助运输是影响长距离巷道掘进的一个主要因素,因此,如何提高辅助运输、解决辅助运输设备以保证用料供应是一个关键问题。
②强化检修质量,施工设备完好是保证正常生产的一个重要因素。此外,各种易损件(主要是掘进机)及相应设备要有备用件,在生产中出现了机电事故和相应问题,在现场及时更换可缩短事故影响时间,从而提高掘进速度。
4 结论
掘进是煤矿生产的重要环节,采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。因此,煤巷的高效机械化掘进与支护是保证矿井高产高效的前提条件。同时,在煤巷掘进施工中,应加强管理,采用了多工序平行交叉作业形式,充分利用时间和空间,实现工序的紧密衔接。实践证明,只要措施得当,就能提高施工效率实现煤巷掘进的快速施工。
参考文献
[1]陈国平.实现煤巷快速掘进的分析[J].山西焦煤科技,2011(5).
[2]王玉宝,等.西山矿区煤巷掘进速度影响因素因子分析[J].煤炭学报,2011(6).
[关键词]煤巷综掘 快速掘进 措施 探讨
中图分类号:TP440 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0347-01
前言
随着我国煤炭综采技术水平的提高,煤炭产量大幅增长的同时,也对巷道的掘进水平提出了更高地要求,如何快速提高巷道的掘进速度成为煤矿高效集约化生产的关键性技术之一。在综掘施工过程中要做到观念要更新,组织要得力,管理要创新。以保证综掘工作正确快速有效地进行,从而实现综掘机的快速掘进,保证正常的工作面接续,保证高产高效矿井的实现。
1 提高机械装备和工程技术水平是实现煤巷综掘快速掘进的基础
1.1 选用性能优良的掘进机
在快速掘进技术的实施中,掘进机在其中担当重要的角色,是实现煤巷快速掘进的关键设备,煤矿巷道的掘进效率以及煤矿生产的经济效益在很大程度上依赖于掘进的工作的好坏,在选择掘进机时,必须考虑现场的施工条件及周围环境的影响,在井下,煤岩及部分矿物是掘进机的主要工作对象,其工作振动及冲击都很大,再加上煤巷掘进施工中的环境极其恶劣,因此就要求掘进设备在适应工作环境的前提下,必须能够够保持长时间不间断工作;掘进机在液压、电气、元件的选用上,要严格分析适用性,以避免不必要的误选而影响掘进机的工作性能,对于其中一些比较关键的原件,尽量选用国外先进技术设备,这样可以很好的保证其工作性能和使用寿命;在齿轮传动装置及机械连接装置方面,尽量采用独立零部件或组件,避免使用串联结构系统,在有条件的地方以嵌装式结构代替螺栓组结构,采用模块组装方式,这样可以大幅度简化机械结构,可以很好的进行拆装检修工作,同时可以提高设备使用的可靠性,从而保证机器具有较好的稳定性,达到掘进效率高,操作、维护、维修简便,运行安全可靠的目的。
1.2 加强对地质因素的探查
各地质因素对综合掘进的影响是不同的,煤层被作为最主要的影响因素。煤厚不满足,就谈不上综掘,在选择布置综合掘进工作面时,要对煤层厚度分布进行全面的探究;应尽量避开断层构造对综掘的影响,并将综掘工作布置在煤层倾角较小的采区;根据煤的软硬程度应选择适当功率的综掘机械,煤层中含有夹石的情况常有发生,一般均可直接截割,遇夹石较厚、较硬的砂岩夹石时,对机械的损害较大,放炮松动后再进行机械截割。
1.3 提高机电一体化应用程度
机电一体化在快速掘进中的应用必须得到保证,首先,掘进机操作要方便,即要实现自动控制,包括推进方向监控、切割电机功率自控调节、切割断面轮廓尺寸监控等;另外,对掘进机进行必要的工况监测,并具有很好的自我故障诊断性能,包括供电电压测控、电机负荷和温度、液压系统油压、油温及污染等监测;通过现代测控技术的应用,对掘进机的工况进行实时监测和故障诊断,确保不机器正常稳定的工作,实现快速掘进机电一体化,这样可以大大提高掘进机的工作性能,同时有利于改进和完善煤巷快速掘进技术。
2 提高锚杆支护速度和质量是煤巷综掘快速掘进的重要一环
巷道支护施工既要便于组织快速掘进,又要使巷道在其服务期间围岩稳定,保证安全生产。巷道支护的快速施工,是快速掘进的重要组成部分。当前综采煤巷所用的支护形式主要是锚杆支护。随着我国煤巷锚杆支护技术取得了长足的进步,但与国外先进水平仍存在较大差距,主要体现在煤巷锚杆支护成巷速度低、杆锚固力低,支护密度大,这极大地制约了煤巷掘进的速度。为此,锚杆支护巷道首先要保证巷道成形好,其次是要及时支护顶帮,此外,在煤巷锚杆支护过程中还应注意:
①采用超前锚杆支护控顶。综掘机割煤后,如果巷道顶板破碎成形不好,必然给锚杆支护带来困难。为此,采用超前锚杆支护掘前巷道顶板。
②用锚索替代顶板锚杆。由于锚索承载力大于锚杆承载力,用锚索代替顶板锚杆,在不影响巷道支护效果的情况下,可适当增大锚杆间排距。
③采用新型高强度、高可靠性、高预紧力的锚杆,以求减少锚杆数量,提高巷道稳定性,提高工效,为快速掘进创造有利条件。
3 优良的管理是井下煤巷快速施工的重中之重
在巷道快速施工中,劳动组织和管理工作极为重要。确定合理的劳动组织形式,对提高施工速度和施工工效有着重要作用。
3.1 合理安排和管理多工序平行作业环节。
要提高施工速度,除采取措施提高循环进尺外,还必须组织多工序平行交叉作业,以缩短每个循环的作业时间,增加每班的掘进循环次数。每个循环作业时间是由各个工序的时间来决定的,而钻眼、装岩和支护是这些工序中工作量最大、耗时最长的工序,因此,就必须首先实现它们之间的平行作业和其他工序与主要工序间的平行作业。
3.2 精心组织,科学管理,抓好循环作业环节。
组织正规循环作业和实行科学管理,是实现快速掘进的重要保证。根据巷道断面、地质条件、施工队的技术装备及人员的技术水平,对各工序的施工顺序进行综合考虑,编制出科学合理的施工循环图表,可使作业人员在规定的时间内,保质保量地完成所规定的工作任务,保证施工周而复始地循环进行。
3.3 改造辅助运输环节,保证后勤服务,确保材料及时供应。
①巷道施工中所需各种支护材料准备至施工指定地点,否则影响工序衔接。尤其在长距离巷道施工的后期,随着巷道的延伸,材料和设备的供应将比较困难,所以会不同程度地影响掘进速度。目前,辅助运输是影响长距离巷道掘进的一个主要因素,因此,如何提高辅助运输、解决辅助运输设备以保证用料供应是一个关键问题。
②强化检修质量,施工设备完好是保证正常生产的一个重要因素。此外,各种易损件(主要是掘进机)及相应设备要有备用件,在生产中出现了机电事故和相应问题,在现场及时更换可缩短事故影响时间,从而提高掘进速度。
4 结论
掘进是煤矿生产的重要环节,采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。因此,煤巷的高效机械化掘进与支护是保证矿井高产高效的前提条件。同时,在煤巷掘进施工中,应加强管理,采用了多工序平行交叉作业形式,充分利用时间和空间,实现工序的紧密衔接。实践证明,只要措施得当,就能提高施工效率实现煤巷掘进的快速施工。
参考文献
[1]陈国平.实现煤巷快速掘进的分析[J].山西焦煤科技,2011(5).
[2]王玉宝,等.西山矿区煤巷掘进速度影响因素因子分析[J].煤炭学报,2011(6).