快速掘进工艺

快速掘进工艺（精选十篇）

快速掘进工艺 篇1

根据相关的统计资料, 目前我国煤矿巷道普掘年单进在4 000 m左右, 月最高单进在400 m左右[1], 平均掘进水平仍然处于较低的水平。这与各煤矿地质条件的差异以及各煤矿技术管理水平的差异存在很大关系。同时, 掘进工艺与当前煤矿巷道支护技术条件不适应, 也是重要的原因之一。

在煤矿巷道掘进的过程中, 巷道支护需要消耗大量的时间, 大约占整个掘进作业时间的70%左右[2]。虽然在每层巷道中采用锚、梁等支护手段, 使得巷道的支护作业变得更加简化, 使得支护作业的时间在一定程度上得到了缩短, 但是, 掘进作业中的掘进与支护的相互制约, 成为了限制巷道掘进速度进一步提高的主要因素。从普掘工艺来看, 主要涉及到了工作面的永久支护及临时支护、打眼放炮以及出煤, 虽然工艺复杂程度不高, 但是工作强度较大、安全性较差, 影响了整体掘进速度的提高。虽然, 目前通过装煤机的应用, 有效降低了劳动强度, 但是临时支护的安全性较差, 与各环节之间相互运行, 与高速、高效、安全的作业要求不符。

2 普掘工艺的快速掘进改造

2.1 自移机尾改造

在煤矿巷道普掘的过程中, 因为施工工艺的需要, 胶带机的机尾通常需要经常进行前移, 而在普掘中所应用的钻车和铲车设备由于受到规格及功率的限制, 无法像综掘机一样拖移胶带机机尾前移, 对普掘单进的效率产生了较大的影响。对此, 可以根据实际需要在胶带机机尾承载段设计安装一部双速绞车, 通过钢绞线穿过迎头固定的回头轮, 在无外力牵引的情况下, 通过承载段上固定绞车自拉自的方式实现机尾的前移。同时, 针对实际使用过程中, 慢速绞车底座槽钢强度不足的问题, 可以利用高强度槽钢对焊加工, 提高绞车底座槽钢的强度。通过上述改造, 能够有效地缩短胶带机机尾前移的时间, 从而促进普掘作业单进效率的提高。

2.2 出矸方式的改造

传统的通过耙岩机出矸的普掘作业方式, 作业形式过于单一, 在出矸的过程中迎头无法进行其他作业。通过侧卸式装岩机的应用可以完全改变传统的作业形式, 将出矸方式改为倒矸。在迎头响炮之后, 通过侧卸式装岩机可以将迎头部分矸石倒出, 然后迎头锚网后面出矸, 从而形成出矸与锚网平行作业的形式。同时, 如果无法及时清理迎头的矸石, 可以利用装岩机将矸石临时倒到迎头后方, 然后迎头位置可以正常地进行锚网、打眼及响炮作业。通过对出矸方式的改造, 相对于传统的作业形式, 可以有效缩短每个作业循环的时间, 大大提高单进效率。

2.3 中深孔爆破工艺的改造

中深孔爆破主要适用于巷道断面相对较大、煤岩相对松软以及顶板条件良好的情况。一般是在2.5 m钎杆炮眼的基础上, 通过适当增加钎杆的长度来增加炮眼的深度, 通过合理的控制增加量, 可以有效提高普掘茬进的水平, 从而实现普掘单进效率的提高。

普掘作业的主要工序包括:打眼、放炮、出碴及支护, 其中出碴工序不仅要求将放炮产生的煤矸运离工作面, 同时还需要配合打眼及支护工序对工作面产生的煤矸进行邻水清理, 从而为施工操作提供足够的空间, 但是这种方式在实际生产中浪费了大量的时间和人力资源, 对普掘单进水平的提高产生了较大的制约。而通过增加打眼钎杆长度以及加大炮眼深度的方式, 可以与正常施工保持一致, 对提高单进水平具有较大的帮助。

中深孔爆破工艺的改造能够对提高普掘工艺的单进水平产生较大的帮助, 但是, 在使用该工艺时, 需要保证具有良好的客观条件, 同时, 对钎杆加长的具体长度需要以客观实际为基础, 不能盲目增加钎杆的长度, 否则, 钎杆强度过大就可能导致掏槽强度不足, 影响最终的爆破效果。中深孔爆破工艺的应用会使正常的施工条件发生一定的变化, 因此, 需要同时对相关的配套设施进行改进, 从而全面保证中深孔爆破工艺的实施效果。

2.4 合理确定煤矿井巷断面

合理确定调整综采工作面倾向长度, 可以预留更加合理的机组割通量, 而且还能对两顺槽的设备布置空间进行优化, 对保证回采工作的顺利进行具有重要作用。同时也为煤矿巷道断面的合理确定和缩小提供了依据。煤矿巷道断面的合理确定和缩小, 可以有效降低巷道的整体支护难度以及后期的维护成本, 也使得整个巷道断面更加适合掘进施工, 为巷道掘进速度的有效提高创造了较好的条件。

3 结语

普掘工艺的快速掘进改造, 首先要求对生产设备进行不断地更新和改造, 同时需要对掘进工艺进行改造, 实现设备和工艺改造的统一协调, 全面提高普掘工艺快速掘进的水平。另外, 加强对掘进作业的管理, 避免在各个环节受到消极因素的影响, 只有这样, 才能全面提高普掘工艺的掘进效率, 为煤矿的安全高效生产提供可靠的保证, 全面推动我国煤矿生产工业的发展。

摘要：煤矿巷道掘进主要分为普掘和综掘两种形式, 其中普掘工艺主要应用于地址条件十分复杂、围岩条件差以及瓦斯突出的矿井巷道掘进中。我国的普掘工艺水平与国外相比还存在一定的差异。对普掘工艺快速掘进改造进行了分析。

关键词：煤矿巷道掘进,普掘工艺,快速掘进改造

参考文献

[1]牛宝玉.采掘锚、掘锚一体化快速掘进成巷技术[J].煤炭工程, 2003 (11) :7-10.

[2]孙明.简易掘进支架临时支护在炮掘工作面的应用[J].煤炭工程, 2012 (10) :33-3.

快速掘进工作总结 篇2

-------------****矿快速掘进工作总结

组织掘进会战，提高单进，优化巷道布置，强化施工技术管理是煤矿快速扭转采掘接替的可靠保障。***认真落实***关于开展“企业改革发展年”的工作布署。我矿以加强巷道施工技术管理为重点，钻研巷道掘进技术，确定主攻重点工程，精心组织掘进会战，以点带面，全面提高为目的。全矿掘进平均单进达85米/月，人均工效达4.5米/月.工，确保年未准备量达16万吨。完善采区生产系统，重点工程能保质保量按期完成，全面扭转了年初采掘接替紧张的局面。涌现了下山掘进施工单进113.7米/月，平巷施工139.5米/月的好成绩，铜锣坪煤矿的具体做法和体会有以下几点：

一、***矿领导班子从思想上、行动上高度重视，明确了要确保今年各项生产经营指标完成，必须加强巷道掘进施工进度、完善采区生产系统、扭转采掘接替紧张局面。通过深入现场，分析研究图纸，对全矿的巷道掘进施工进行重新布署。确定了重点工程和主攻方向，成立了以矿总工程师为首的巷道掘进施工技术管理小组，明确了工程技术人员的工作职责，施工队伍劳动组织要求，制定了考核奖惩办法，通过广大工程技术人员和施工队伍的共同努力，达到了预期效果。

二、巷道的布置方案设计是前期工作，每条巷道在施工前生产股都要先进行资料收集、分析地质构造，根据围岩特点确定支护形式，绘制成1：500施工设计图，计算掘进工作量、掘进成本圈定的储量情况及施工进度等。优化巷道布置方面，根据我矿煤层赋存的特点，除一段37#巷道沿煤层掘进外，其余顶底板差、容易片帮冒顶的煤层如39#、20#、24#、28#、29#则沿煤层底板布置巷道，反眼上山控制在8---10米。有利于巷道往边界施工，减少巷修费用和掘进成本，有利于形成下区段的正规采面。

三、加强地质技术现场管理工作。地质技术员深入现场，及时收集现场第一手资料，研究构造变化规律，做好地质预测预报工作。使生产过程中能够及时、准确处理出现的地质问题，减少了报废进尺，无效进尺达到最少程度。

四、加强施工工程质量管理，严格落实矿井质量标准化和标准化管理措施。狠抓现场管理，强化监督，落实责任，严格工程验收与考核。重点对巷道成形质量及架棚质量等薄弱环节，加强现场培训，提高员工的操作水平。今年来主要巷道优良品率达到80%。

五、成立了爆破效果攻关小组，工程技术人员钻到一线现场，针对不同地层岩性、特点，从炮眼的布置、装药量、装药结构、爆破顺序等参数选择，现场跟班收集。爆破效果有了较大的提高。另外优化施工工序，提高员工技术操作水平培训，以及采用二次掏槽等办法，提高掘进循环进尺。

①在现场攻关过程中，我们采用全断面一次爆破法，是掏槽眼、辅助眼、周边眼全部一次起爆，设计断面一次成型。

②掏槽眼是使工作面形成第二个自由面，为其它炮眼的爆破创造有利条件，掏槽的好坏对提高破岩效率、循环进尺起着决定性的作用。我们采用楔形掏槽，掏槽眼布置在巷道中央偏下位置，掏槽眼眼口为600-900mm，眼底间距200mm，排距400-600mm，眼深为1410-1440mm掏槽眼个数、排间距必须随着现场岩性的变化及层节理发育程度作适当变化。一般来说，岩性越硬，岩层层节理越发育，掏槽眼的排间距越小，个数越多，岩石普氏系数f大于6时，采用6眼，f小于6时，采用4眼掏槽。掏槽眼装药量的确定，每米装药量选定在0.4-0.45kg/m，软岩取小值，硬岩取大值。装药结构采用反向装药，炮泥充填直接与炸药接触，封泥长度不小于0.5m，起爆顺序为1。

③辅助眼是布置在掏槽眼和周边眼之间的炮眼，它是大量崩落岩石和刷大断面的炮眼，其布置当充分利用掏槽眼创造的自由面，最大限度地爆落岩石，其间距控制在650-750mm之间，软岩取大值，硬岩取小值，起爆顺序为2，装药结构与炮泥充填同掏槽眼。

④周边眼是控制成型，减少超欠挖量的关健，其布置眼口中心必须布置在巷道设计断面的轮廓线上，眼底稍向轮廓线外偏斜，一般不超过100-150mm，间距在500-600mm，装药量0.15-0.2kg/m，起爆顺序3，装药结构与炮泥充填同掏槽眼。

⑤现场跟班技术员每班必须根据中腰线画出巷道轮廓线并根据岩性进行布眼和选择装药量，收集现场原始数据。

⑥实行定人定钻定眼多台钻平行作业，缩短打眼时间。

六、建立工作面跟踪考核制度，分管技术人员对所管的施工队伍、劳动组织配备、施工作业方式，每班进尺、工程质量、材料消耗及生产环节影响等每天跟踪，五天要进行总结经验，找出存在问题，确保施工进度。

七、精心组织施工掘进会战，成立了会战领导小组，制定了考核奖惩办法，营造了浓厚的会战气氛。

影响巷道快速掘进因素探讨 篇3

关键词：巷道 煤矿 快速掘进 影响因素

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）001-005-02

1 前言

市场经济的飞速发展令各项生产建设所需的煤炭能源总量日趋扩大，虽然我国储备煤矿资源较为丰富，然而真正适合于在露天开采的储量却少之又少，仅仅占到总体储煤量的约百分之七，因此我国煤炭行业采用的主体开采方式为地下生产操作，这样一来便对煤矿巷道生产工作提出了更高的要求，尤其对巷道掘进开采生产相关装备、技术水平、一线生产能力提出了严峻考验。快速、高效、可靠、安全的煤矿巷道掘进生产技术是确保优质煤炭开采的重要条件之一，因此本文就影响煤矿巷道快速掘进主体因素展开分析，并制定了切实有效的实践策略，意图全面提升综合生产效率与优质水平。

2 影响煤矿巷道快速掘进生产因素

煤矿巷道掘进生产是一项综合性施工工艺，因此其掘进速率受到多重因素的综合影响，取决于施工建设地段客观地质条件、掘进采用装备、技术生产水平及各生产施工工序的紧密衔接程度，同时科学有效的生产组织管理则可显著提升煤矿巷道掘进生产速度，创设良好的生产环境。

2.1 地质构造影响因素

煤矿巷道生产掘进过程中地质构造是首要影响因素，具体体现在煤岩硬度、围岩节理、褶区构造及劈里发育状况、瓦斯量、顶板、底板稳定性、涌水量标准等。优质的地质条件为煤矿巷道掘进提供了良好的基础条件，因而必然提升掘进速度，相反复杂多变地质条件会产生对快速掘进的制约作用。例如煤岩硬度较高地质条件构成的稳定顶板会令支护条件变好，在实施掘进之前我们只要开展临时性支护，完成掘进后再实施永久支护即可，基于支护与掘进作业的并行开展特征，必然会令掘进机工作效率显著提升。而岩层具有的褶曲断层节理则可令其煤层厚度产生变化，在发生变化位置则较易形成冒顶、塌落或偏冒现象，会对掘进施工安全性与进度造成严重影响。煤矿开采进程中瓦斯一直是一大难题，在煤矿巷道掘进施工进入煤层或他类复杂地质构造地段，瓦斯涌出量有可能大大增加，进而造成巷道内瓦斯浓度提升，对掘进施工造成了不良威胁。因此为确保巷道掘进开采施工的科学有序与顺利进行，我们必须降低工作面与回风风流含有瓦斯浓度，该环节令建设矿井成本大大增加，同时还影响了巷道掘进施工的正常速度。

2.2 装置设备影响因素

科技的迅猛发展令各类新型巷道掘进设备、技术不断涌现，并稳步提升了掘进速度，然而，从我国总体掘进开采设备水平来讲，虽然品种齐全，却欠缺优质性能，且自动化应用程度有限，因而呈现出一定的滞后发展状态。具体体现在我国生产研发的掘进开采机械设备质量性能有待进一步提升，消耗刀具现象较大，设备故障率居高不下造连续开机率始终不高， 对煤矿巷道生产掘进速度形成了不良影响，也引发了高效煤矿生产障碍。

2.3 煤矿巷道掘进施工管理组织及施工工艺影响因素

我国宏观经济发展进程中电力短缺成为阻碍其快速发展的首要因素，为缓解供电压力进一步造成了我国煤炭产量的供不应求状况，为追求可观经济利益，许多企业忽视持续发展而一味的提升煤炭生产量，并非依据生产计划实施生产行为。同时企业管理人员欠缺科学性施工管理组织，片面追求生产进度，无法重视对工程建设的规范规程编制与有效质量监管，进一步导致工程计划的制定无法实现有效贯彻落实，为后续的煤矿生产埋下了不良安全隐患。另外基于煤矿巷道掘进生产设备性能与质量的局限性，相应造成了各项施工工艺水平的滞后并引发了掘进速度无法快速提升局面。

3 煤矿巷道快速掘进科学策略

3.1 创新爆破、探测工艺，提升快速掘进效率

为快速实施掘进施工我们首先应采用先进科学的探测技术，开展综合全面的矿区地质探测，依据探测结果准确制定相适应的施工规划，进而确保整体掘进施工有序安全及高效开展。在爆破工艺选用中我们应针对硬岩深空爆破工艺技术展开科学研究，依据施工煤矿地质现实特征适应性选择装药结构、爆破参数，有效提升循环施工进度。煤矿巷道掘进施工进尺主要受到爆破效果的影响，而爆破效果又受制于眼深、应用掏槽方式，装药形式及炮眼角度等各项爆破参数。因此我们应通过综合实验确定巷道掘进施工中提升炮眼深度、应用中深孔技术爆破可合理提升循环进尺及一次爆破形成的岩石总量，降低打眼装岩等辅助施工工序时间，进而有效提升巷道掘进施工功效与速度。应用气腿凿岩机其形成的炮眼深度会受到一定限制影响，因此我们应对该类打眼机具进行必要的改进，有效提升工人实践操作水平，确保炮延伸度得到良好加大。在控制炮眼深度后掏槽效果的优劣会直接对全断面的生产爆破效果产生影响，倘若炮眼深度范围为两米到两米半，我们应采用直眼掏槽方式。为有效提升直眼中深孔掏槽效果及其利用炮眼率，我们应位于装药眼周围附近布设空眼，进而提升其自由面，同时我们应合理确定装药眼相邻眼掏槽形状、距离，具体装填结构及装药总量。

3.2 采用先进工艺技术、汲取丰富经验，提升掘进速度

掘进施工中我们应科学引进西方先进生产技术，通过自主开发创设出满足支护、掘进并行作业的优质施工设备，进而全面实现煤矿高效施工开采的高标准硬件应用目标。对现有施工工艺我们应科学改进，为更好的综合利用施工建设时间开展掘进作业，在遵循煤矿掘进生产安全规程基础上我们可应用多工序交叉并行施工作业模式，确保支护与掘进的平行开展，装岩、凿岩的平行作业，出矸与工作面打眼、撤工具与装药、清理现场与工作面倒矸、在工作面临时铺设轨道与钻下部眼、装岩与打锚杆的平行施工，依据施工技术、施工设备与管理水平展开各工序作业施工时间、潜在能力的准确测定及预留计算，合理选择循环实践方式。在前面进行掘进、在后面进行支护作业，对各项施工工作进行合理安排，提升施工进度及施工效率，集中掘进力量前进，进而显著提升煤矿巷道施工建设综合速度。当前世界范围内开采煤矿主要国家、地域均采用了连续型采煤机械，辅助掘锚机组开展煤矿巷道高效掘进生产施工，该类组合掘进模式在大断面掘进煤矿生产中具有效率高、速度快、低劳动强度、高安全性等综合优势，因此我国煤矿巷道开采掘进施工中也应逐步朝着该方向努力发展。

3.3 扩充投入、强化施工组织管理，优化掘进生产设备

为全面推进新技术、高端设备工具应用，我们应扩充投入、提升煤矿巷道掘进施工机械化程度，降低人工劳动强度，提升安全施工建设水平及掘进施工效率。在施工组织管理中我们应采用科学方式，严格依据前期项目设计规划履行施工环节，强化对各工序施工建设质量的综合监控管理，履行全过程质量控制模式，严格开展质量管理，科学创设综合质量管理体系，全面杜绝欠挖、超挖现象，在保障施工质量基础上显著提升掘进施工效率。另外对现有掘进施工设备我们应完善优化改进，显著提升机械化施工水平，基于我国现行采掘应用设备性能优越性有效、质量不高等现实问题，我们更应强化对设备的管理维护，确保其始终处于良好应用状态。再者我们应设置专项岗位实施维护设备管理，要求相关工作人员定期记录操作维护日志，进而在实践操作中有利于及时发现各类采掘设备隐含的不正常现象，便于日后展开设备维护阶段通过参考操作日志准确找到症结所在并及时排除各类不良问题，确保整体设备系统的正常、高效及连续运转，进而全面提升煤矿巷道掘进施工效率。

4 结语

总之，基于煤矿巷道掘进施工重要性，我们只有探析影响其掘进速度根本成因并制定切实有效的应对策略，才能有效提升巷道掘进施工效率，营造安全有序施工环境，进而创设显著生产效益。

参考文献：

[1] 樊勇.巷道快速掘进的影响因素分析[J].山西煤炭,2009(12).

[2] 范志胜.论巷道快速掘进的影响因素及其技术措施[J].现代尚贸工业,2010(7).

浅谈半煤岩快速掘进工艺研究 篇4

关键词：机掘,远距离钻探,半煤岩,快速掘进

1 工作面概况

13503工作面是葛泉矿5号煤半煤岩掘进相对地质条件较简单的工作面, 该面位于三采区上山左翼, 运输巷设计长度820米, 运料巷设计长度860米, 煤层倾角最小13°, 最大26°, 平均19°左右, 煤层厚度在1.10———1.52米间, 平均为1.30米。工作面标高在-100———-240米之间, 地面对应是沙河河床, 掘进对地面无影响。本区水文地质条件较复杂, 主要充水水源为:5#煤顶板野青灰岩含水层、底板砂岩水、伏青灰岩水。根据比拟法和大井法并结合5#煤回风巷、13508工作面钻探及涌水量预计该区5#煤层正常涌水量为30m3/h, 最大涌水量为60m3/h。掘进受钻探防治水影响较大。

该工作面巷道掘进规格为4×2.6米, 采用锚网支护, 顶帮锚杆间排距均为800×800mm, 锚索梁迈步布置两道, 排距1.1米, 间距3米。该工作面配备掘进机两台, 运料巷为EBZ100型型悬臂式半煤岩掘进机, 运输巷为EBZ135型型悬臂式半煤岩掘进机。2012年3月份在掘进创水平活动中, 创出了半煤岩巷单孔掘进736米的好成绩, 为同等条件下半煤岩掘进积累了宝贵的经验。

2 半煤岩快速掘进工艺研究

1) 超前统筹谋划, 做好超前钻探与进尺关系, 实现平行作业。

5号煤主要受底板砂岩水、伏青灰岩水影响, 掘进前必须进行超前钻探。针对5号煤这种地质情况, 超前谋划, 优化钻探摆布, 减少钻探工程制约。2月底13503运输巷剩余520米、13503运料巷剩余270米与四采区轨道上山贯通, 如采用我矿原有的150型钻机进行防探水钻探, 每次最多探150米掘进120米。如果完成736米进尺, 需要分5次钻探施工, 还需要进行钻机转运、拆除安装等工作, 严重影响快速掘进。通过选用ZDY1900S (MK-5) 钻深300m大功率钻机, 使得一次探测可以增加到300米;同时优化钻探施工组织, 实现打钻与掘进平行作业大大降低了超前钻探对进尺的制约。首先在运料巷施工300米超前钻孔 (2月底钻探施工完毕) , 在运料巷掘进的同时, 在运输巷迎头进行超前钻探施工, 运料巷掘进到停头位置前运输巷超前钻探工程完毕。搬家到运输巷进尺, 利用该工作面处在两条上山之间掘进贯通的特点, 掘进的同时在四采轨道上山反向对运输巷进行钻探施工, 实现钻探的无缝对接, 可以使运输巷直接掘进与四采轨道上山贯通, 也减少了一次掘进搬家。

2) 坚持掘进装备系列化, 改善作业环境, 保证快速掘进。

13503运输巷、运料巷全部实现机掘、轨道、卡轨车、皮带跟头, 物料也随之前移, 改变了过去人工扛料、抬大件等情况, 大大降低了工人的劳动强度, 提高了掘进效率。

推广应用大功率掘进机, 运输巷装备了EBZ-135功率掘进机, 与运料完EBZ-100掘进机比较, EBZ-135掘进机在半煤岩掘进中, 割煤岩速度快、运行稳定, 截齿强度大, 故障率低, 极大提高了劳动效率, 减少循环进尺时间, 适合半煤岩巷掘进。EBZ100型掘进机割煤岩速度、小刮板输送机运输能力等都略有逊色, 切割部电机出现了二次损坏, 掘进机电机等大件通过便利的运输系统, 在一个小班内可以完成从运输到更换, 从而也保证了快速掘进。

另外, 在运输巷80T皮带运输问题上, 因地质构造影响, 巷道方位需向下摆动15度。如果直接拐弯会造成皮带无法正常使用, 即使加抗偏棍效果也不理想。为保证在不增加运输设备的前提下能保证皮带正常运转, 结合技术部门对巷道进行了优化设计, 把15度拐弯分两次完成。先摆动7.5度, 在掘进20米后再摆动7.5度, 拐弯处联合抗跑偏装置的使用, 这样不仅保证了一部皮带的正常运转至巷道贯通, 同时甩开的断层对掘进的影响。

在工作面迎头使用除尘风机, 加上汽动式帮锚杆机加导风护罩、防尘水帘、降尘喷雾等小改小革技术的使用, 极大的降低的粉尘浓度, 改善了作业环境。

3) 进一步优化支护设计, 严格推行正规循环作业

(1) 优化支护设计

(1) 根据13503工作面顶板及围岩条件情况较好, 顶板最大控顶距由2排1.8m, 改为3排2.7m, 减少循环次数, 加大每循环进尺量。

(2) 针对两帮岩石底根帮锚杆施工困难, 施工时间长的问题, 变原φ16×2000mm圆钢锚杆, 为φ16×1500mm复用锚杆, 并在巷道岩石底帮完整处, 底根锚杆距底板放宽为不超过800mm。通过以上支护参数优化, 即满足支护强度, 节省了材料费用, 同时又减少职工劳动强度, 极大提高掘进效率。

(2) 细化支护流程, 严格推行正规循环

(1) 充分发挥平行交叉作业的优势, 采用“顶板中部支护先行, 两侧随后支护;煤帮先封, 岩石底根后补”的方式, 大大提高了掘进效率。

两台锚杆机同时对顶板进行支护, 每排6根锚杆, 先打中间4根, 后补两帮2根。两台风动帮钻机对两帮各打2-3排锚杆对煤帮进行支护, 在掘进机割煤的过程中, 安排剩余人员在掘进机后补打底部帮锚杆。这样就解决了帮支护速度滞后的问题。

(2) 严格落实措施, 切实保障正规循环。

优化劳动组织, 明确分工。采用迎头“四六”制, 后路“三八”制作业方式。

进尺组4个, 每组15人, “四六”制作业方式, 掘进一次成巷。循环进度2.7米, 每班3个循环, 班进8.1米, 日进32.4米 (可多循环作业) , 工效达0.393米/工。预备组“三八制”作业, 负责开皮带、井下铺设轨道、延长卡轨车、运料;地面勤杂组负责下回物料、电器设备等。各条皮带司机也实行包机包片制度。在实际工作中既有分工, 又要相互配合, 共同完成进尺任务。

4) 加强机电设备的维护保养

机械化掘进工作面, 机电设备的正常运行至关重要。无论是运输设备还是掘进设备出现问题都会直接影响到进尺的正常进行。因此, 加强机电设备的检修维护是保证机电设备正常运行的前提。首先, 抽调一批技术精干、责任心强的机电工成立一支检修队伍上早班, 利用顶帮支护的时间对机电设备的关键部位进行检修保养, 如有特殊情况, 宁可早班少进尺也要保设备检修保养正常进行, 另外在各小班另配备一员机电工对设备进行必要的维护。其次, 是对各台机电设备分包机到人, 具体人对所包设备的重点部件关键环节进行重点检修维护, 从而保证了各台机电设备的正常运行。

3 结论

下分层快速掘进的研究论文 篇5

摘要：采用EBZ-200H综掘机施工，加强顶板控制，采用梯形工字钢双倍板支护。控制巷道煤层自燃发火。半煤岩综掘机、破顶避底喷浆封闭措施的施工，加快了施工速度，是下分层快速掘进值得推广的施工方法。

关键词：下分层;快速掘进;施工措施

一、十三矿矿井及地质概况

平煤天安十三矿己二采区位于矿井井田西翼，采区北部防水煤柱为界，南部以-525西大巷为界，东部以矿井东西采取边界断层为界，西部以下f正断层为界，己二采区主采煤层为己15-17合层煤，煤厚3.49―12.87m，平均6.1m，煤厚基本稳定，煤层倾角15°―25°，平均22°。煤层由上而下逐渐变缓。煤层顶板为砂质泥岩，泥岩和细中粒砂岩。煤层顶板稳定性在全区分布不一，按其岩性和抗压强度可分为1、2、3类，由西向东逐渐趋于稳定，其中1类顶板为砂质泥岩和泥岩，厚度大于2.3m，单向抗压强度12―30MPa，3类顶板为细中粒砂岩，其单向抗压强度大于80MPa，2类顶板为中等稳定顶板，岩性介于1、2类顶板之间。煤层底板为细砂岩、砂质泥岩和粉砂岩三层。

平煤天安十三矿己二采区采用三条下山，二煤一岩。轨道下山、皮带下山沿己15-17煤层顶板布置在煤层中，回风下山沿己15-17煤层顶板布置在顶板岩层中。工作面的设计均采用走向长壁全部陷落法采煤方法，自上而下共划分6个区段，区段煤柱保留20m。目前12032工作面正在施工，且12032风巷已经施工到位，12032切眼正在施工，切眼布置在上分层，12032机巷已施工1000米左右，还有560米巷道没有施工。

二、十三矿地质应力情况概述

由于十三矿煤层埋藏较深，由于受埋藏深度的影响，矿井的原岩应力比较大，造成巷道施工后矿压显现比较明显，支护的难度也比较大，尤其是顶板不是太好，无法使用锚杆支护的工作面，钢质支护变现的比较困难，尤其是断层附近，可缩性支架都无法满足支护需要，经常出现返修棚子的现象，给生产做成了较大的困难。我们在支护形式上一般采用U型钢支护或者梯形棚子支护，尤其是梯形棚子支护，给我们的支护带来了操作上的方便。但是也存在一定的问题，即背板容易断，造成棚子漏顶，给维修也带来了一定的难度。所以我们采用双倍板解决该项难题，背板的折断率下降到最低限度。

三、十三矿煤层自燃发火状况

十三矿煤层属于己15-17合层煤层，属于焦煤煤种，一般情况下自燃发火期为1―3个月，而实际施工过程中，己三轨道下山只有15天的时间就自燃发火了。自燃发火给安全带来了不安全的隐患，在下分层施工过程中，必须把防止煤层自燃发火作为重中之重的工作来自抓。

四、综掘机使用情况概述

我们采用的综掘机为EBZ-200综掘机，综掘机的功率220KW，整个机器重65吨，炮头直径0.6米，炮头的截尺数量为30个，铲板宽度2.8米，炮头切割高度最大3.2米，地隙为250mm，履带宽度800mm，切割岩石的最大经济硬度为f≤8，爬坡最大为17度。该综掘机工作期间稳定性较好，切割煤体时效率较高，对于硬度较小的半煤岩也能显示出机械化的优势。

五、施工措施原理及施工方案

(一)由于下分层没有假顶，并且顶板岩石一般都属于砂岩岩性，老空区内没有水，造成巷道的顶板锈结不好，一般煤层以上0.8m左右的下分层顶板锈结较好，并且没有大块矸石，但是如果再往上破顶的话，就会出现大块矸石，破岩石给我们带来了一定的难度。在9、10月份两个月的施工过程中，我们为了较好的控制顶板，降低大块矸石对施工的影响，我们采取破底施工。 在施工过程中，施工进度非常慢，一个班只能干两架，每一个班消耗截尺5―8个，一个月光截尺消耗150个左右，每一个截尺400元，每月光截尺就消耗材料费6万左右，给经营管理带来了极大的压力，并且一个月的进尺只有120米左右。切割岩石的过程中，我们发现对机器的损害也比较大，尤其是炮头的磨损比较严重。于是我们研究破顶避底进行施工，在开始施工的过程中，大块矸石给生产带来的影响比较严重，在处理大块矸石的时候，我们投入了大量的人力，顶板空顶也比较多，刹顶使用的物料也比较多，并且存在着很大的安全隐患。

(二)破顶施工时，必须注意施工方法，如果一次切割深度较深时，或者一次切割两架棚子的话，容易造成大块岩石的跨落，处理大块矸石的工作量就会较大，并且大块矸石跨落以后，势必会造成巷道空顶，如果下分层顶板锈结不是太好，就造成顶板更进一步跨落，形成顶板事故。在破顶施工方法上，我们采取小深度切割，可以控制大块矸石，并且可以使大块矸石不至于一次跨落，并且可以有序的破除大块矸石，从而降低了处理大块矸石所带来的不利影响。

(三)使用穿楔控制顶板，避免顶板矸石的跨落，并且减少了顶板岩石的跨落给施工带来的不利影响，提高了施工效率。同时避免巷道空顶造成自燃发火现象的发生。同时，我们改变原来的直径41的管缝锚杆作为穿楔，采用直径30的圆铁作为重复利用的穿楔，不但节约了材料费，而且还增加穿楔的强度，有利用顶板的控制。从施工的情况来看，达到了预期的目的。

六、执行措施的主要效果

(一)巷道的支护情况

在掘进期间，我们根据下分层巷道压力情况，科学施策，采用梯形工字钢支护，为了防止顶板背板折断造成冒顶，我们采取增加背板的强度的措施，由原来的单背板改为双倍板，有效的提高了背板的支护强度。顶部同时采用直径4mm的钢筋网，并且网的搭接长度为100mm，并且用12#扎丝每200mm设一道扎丝。棚子的间距不超过600mm，棚子的支护强度基本满足了矿压的需求，同时提高了架棚的速度。通过这几个月施工的情况来看，巷道支护情况良好，并且棚子没有出现变形现象，支护基本满足支护强度的需求。

(二)施工进度与效果

通过该项目的实施，我们的施工速度有了较大的.提高，施工进度由原来的120米左右，提高到260米以上，尤其是我们在生产组织上，创出了日进尺20米、小班单进8米的好成绩。同时在切割效果上看，我们取得了较好的经济切割效益。截尺的消耗量也降低到了最低限度，达到了我们立项研究的目的。

(三)防自燃发火工作取得了较好的效果

在掘进巷道施工时，最繁琐的是喷浆工作，浪费大量的人力运料，并且一旦巷道自燃发火以后再喷浆，给喷浆的难度会增加很大，对喷浆的质量要求的也高，有时候复喷好几次还不能灭火。通过控制顶板措施的实施，没有出现旷帮空顶现象，没有出现一次由于出现旷帮空顶现象而造成自燃，也没有因此而造成喷浆封闭工作而影响生产。

(四)圆铁穿楔控制顶板取得了较好的效益

圆铁穿楔代替管缝锚杆，是控制顶板、提高经济效益的一项举措，并且通过现场实施，圆铁穿楔的回收率较高，超过95%以上，并且弯曲率不超过5%，确实有效的控制工作面上方大块矸石的跨落，有效的控制了下分层顶板。

六、结束语

岩石巷道安全快速掘进技术探析 篇6

摘要:针对硬岩巷道安全快速掘进施工问题,探讨了有关目前实现坚硬岩石巷道安全快速掘进需要解决的技术问题,重点探讨了硬岩爆破新型高威力安全炸药与相关爆破专家系统的研究方向,可供相关科技工作者参考借鉴。

关键词:岩巷 安全 快速 掘进

0 引言

随着我国工业化水平逐步提高,能源的需求量日益增加,而80%的能源来自煤炭。岩巷工程是煤炭工业发展的基石,也是企业可持续发展战略的要项工作[1]。岩巷快速掘进是矿井水平、采区、采场“三大接替”顺利进行的根本保证。岩石巷道施工时,如果巷道断面大,完整坚硬(f>12),前方构造透明度低,势必影响掘进速度,进而影响煤炭高产高效。为了实现岩巷掘进速度的提高,满足日益增长的煤炭需求,本文对现有的有关岩巷掘进的装备、技术等发展方向进行了初步总结和分析。

1 快速掘进机械配置

在岩石巷道掘进施工时,要根据巷道掘进时巷道运输、通风、排水、通讯、电力、高压风水管路、工人上下班及施工管理等具体情况,对机械配置、运输方式的选择、钻爆作业、运输装碴作业、锚喷支护作业及机械车辆方案进行合理调配,满足施工需求[2]。

1.1 改进设备装备,提高机械化作业水平:机械设备要保证现场操作安全,提高掘进效率,降低劳动强度,而且巷道成型要好。

1.2 合理布置装运碴作业线:所选择的装碴机械必须具备装碴效率高,性能稳定,坚实耐用的特点。机车和矿车应统一考虑,选择大容量矿车必然要选择大功率机车,二者必须匹配。还要考虑线路铺设质量和装运碴设备数量等因素。

1.3 改进施工工艺,实现掘喷平行作业:掘喷平行作业能有效缩短循环时间,有利于采用合理中深孔爆破,进行大循环作业,大大提高掘进速度。

1.4 采用科学的施工组织和管理方法:组织正规循环作业和多工序平行交叉作业,严格执行一系列行之有效的管理制度,提高职工的业务素养,确保机械设备的正规使用和爆破技术的严格执行。

2 超前地质探测技术研究

可靠准确的巷道超前探测技术是巷道掘进安全保障。多年来,世界各主要采煤国都投入了大量的人力物力对该技术进行技术攻关,并取得了许多成果。但总的来说,对煤层巷道掘进过程中所遇到的小构造问题探测与分辨效果不太理想,因此必须进行更加深入细致的探测技术手段研究。

目前国内外在煤矿地质探测方面除地质理论预测和巷道、钻探勘探技术外,主要采用矿井工程物探技术进行,其方法手段有矿井震波法和矿井工程电法预测。但是由于矿井地质条件的复杂性和地下介质的多样性与不均匀性,目前国内外还没有一个完全可靠的超前探测预测技术。我国矿井地质工作虽然有了一定的装备,但与采煤技术相比,在该领域的研究尚存在如下三个方面的技术问题:①受井下干扰因素影响,单一方法探测结果存在较大的误差;②落差小于煤层厚度的断层控制程度不足;③各种探测手段对于不同的矿井各有侧重;④煤岩层的差异对于探测方法具有二重性,既是探测前提又是制约因素。因此,采用多种方法的综合物探技术进行地质构造探测将会对岩石巷道安全快速掘进施工发挥关键性作用,是今后煤矿地质探测技术的发展新方向[3]。

3 新型爆破炸药与爆破专家系统研制

我国《煤矿安全规程》规定,在具有沼气(CH4)爆炸危险的矿井,只容许采用三级煤矿许用炸药进行爆破作业。对于软岩和煤,采用三级煤矿许用炸药能够满足爆破破碎的需求,但是对于中硬以上(一般f>6)的岩石,现有的三级煤矿爆破破岩效果显得不尽如人意。大量的生产实践证明,对中硬岩石,采用三级煤矿许用炸药,爆破的炮孔利用率低,岩巷掘进效率低下,不能满足煤矿建设和煤炭高效开采的需要。因此,研制适应中硬岩以及硬岩巷道掘进的高威力煤矿炸药和适合高能安全炸药的可靠的起爆器材是巷道掘进技术的一大发展方向。所研制的高威力炸药既要具有更高的爆炸能量水平又要具有足够高的沼气安全性,两者必须兼顾。

目前,现场岩巷掘进光面爆破施工作业图表和爆破设计说明书的编制还都是手工作业,误差大、速度慢、强度高。并且多数情况下是一套说明书、一套炮眼布置图和爆破参数表使用一条巷道,不能紧跟工作面岩石性能、炮孔深度等的变化而迅速调整更新,也就很难真正做到合理指导施工。特别是中深孔、深孔控制爆破技术方面专家系统的研究尚没有现成的资料。因此,研制一套完整的适用于不同巷道断面、不同岩性、不同炸药、不同炮孔深度和炮孔直径等施工条件下爆破施工设计说明书(包括爆破图表、爆破参数和相关的安全技术措施等)对现场爆破作业具重大现场指导意义[4,5]。

4 岩巷道掘进围岩有害气体监测技术

根据现场实践,一般情况下岩石掘进施工中瓦斯涌出量很少,但是如果岩石局部裂隙与上下煤层贯通、或有溶洞,掘进时也会到瓦斯有害气体的突然喷出现象。另外,岩石中如果存在有机质含量高的炭质夹层,掘进中可能产生甲烷或着其他重烃。这就需要在快速掘进的同时配套瓦斯等有害气体的监测监控。一要研究岩巷快速掘进时地质构造区域瓦斯等有害气体异常涌出规律及监测技术;二要建立岩巷快速掘进至地质构造区域异常瓦斯灾害防治技术体系。力保岩巷快速掘进监测监控的安全有效,保障岩巷掘进安全快速。

5 结论

岩巷快速掘进是矿井水平、采区、采场“三大接替”的根本保证,要解决岩巷安全快速掘进问题,除了要合理配置岩巷掘进机械和加强施工管理外,深入研究超前地质探测技术、针对硬岩的新型高威力安全炸药与爆破专家系统、快速掘进围岩有害气体监测监控技术。

参考文献:

[1]时召林.谈谈淮南矿区岩巷快速掘进[J].科技信息,2008,17: 305.

[2]牛庆长.长大隧道快速掘进机械配置[J].山西建筑.200834(16): 346~347.

[3]田劼,韩光,吴钰晶.矿井独头巷道掘进超前探测技术现状[J].煤炭科学技术.2006,34(8):17~19.

[4]陈士海.岩巷快速掘进爆破技术.工程爆破.1998.4(3):23~25.

防突防冲区域快速掘进工艺技术研究 篇7

徐州矿务集团有限公司夹河煤矿位于徐州市西北九里区境内, 现开采水平为-1 010m及-1 200m水平。主煤层为山西组7#、9#煤, 煤种为气煤, 煤层平均厚度为1.7~2.2m, 多为缓倾斜、倾斜煤层, 煤层倾角平均22°, 赋存状况复杂, 自然条件相对较差, 断层构造多, “三软”煤层占总储量的33%。井田内地质条件复杂, 断层、褶皱、沉积变薄异常区等异常发育。由于京福高速公路压煤等多种原因, 目前呈单翼井田、单个采区深部开采。根据2010年北京煤炭科学研究院对夹河煤矿7#、9#煤层冲击倾向性的鉴定, 7#、9#煤层为弱冲击倾向性。

2 解危措施

2.1 钻车的选型及改进

夹河煤矿引进了由江阴中煤设备有限公司生产的CMS1-6200/80型钻车和德国生产的DL5型钻车等大功率、大扭矩钻车, 钻车施工投影距离为60m的钻孔时, 具体情况如表1所示。

由表1可以看出, 在施工同样深度的措施钻孔期间, CMS1-6200/80型钻车比原ZDY1900s型钻机效率提高了1倍多, 钻孔施工时间缩短至原来的60%, CMS1-6200/80型钻车使用效果较好。

改进方案: (1) 将原来的肋骨钻杆改为三棱钻杆, 肋骨钻杆螺纹高度增大6mm, 以便提高排渣效果。 (2) 钻机的转速由原来的400r/min改进到800r/min。通过提高转速, 加快排渣速度, 防止煤屑在孔内不能及时排除, 导致钻孔堵塞。 (3) 增加了加压泵。加大水压和水流量, 防止在生产期间用水量大时, 打钻水压不足, 排渣能力下降造成排渣不畅, 导致堵塞钻孔、卡钻现象, 提高钻进效率。

2.2 钻场设计

7449运输机道设计宽度4.9m, 为保证钻孔合理布置, 根据需要在巷道两帮各施工一个深1m、宽5m、沿煤层顶底板施工的挂耳钻场。

在工作面巷道沿途低洼点设置一个水仓, 水仓靠帮施工, 长×宽×深为2m×1.2m×1.2m。若工作面属下山掘进则在工作面迎头向后2~3m处下帮施工附加水仓一个, 要求长×宽×深为1.5m×1m×1m, 供排水使用。

2.3 解危方案的选择

根据《防治煤与瓦斯突出规定》要求, 当煤巷掘进在预抽防突效果有效的区域内作业时, 工作面距未预抽区域或者预抽防突效果无效范围的前方边界不得小于20m, 现对以下几种方案进行对比分析。

CMS1-6200/80型钻车在7449运输机道试验施工100m钻孔15个, 平均钻进时间随钻进深度变化。

当钻孔施工至80m以上时, 每10m钻进深度需要钻进时间较80m以下施工期间每10m钻进需要时间增多近20分钟, 消耗时间为80m以下每10m钻进需要时间的136%。因为矿井在生产期间, 水压降低, 水力排渣时, 水压不足以满足排渣需求, 尤其一旦出现动力现象, 钻机排渣能力更加不能达到要求, 极易因排渣不及时导致孔内煤屑量大, 堵塞钻孔, 从而出现卡钻、憋钻甚至埋钻现象。并且当钻孔打至深度80m以上时, 钻进扭矩增大, 易出现断钻杆、埋钻现象。

经对比发现方案3单进水平明显较其他方案高, 因此最终优选方案3, 即采用投影距离80m的措施钻孔。

7449运输机道采用在迎头施工防突措施孔的方法, 在做防突措施钻孔的同时, 防突钻孔也兼做了冲击地压防治的大直径卸压钻孔。钻孔施工完毕后, 各项防突防冲预测均未出现超标现象, 在掘进过程中亦未出现明显动力现象。由此可见, 防突钻孔在防治煤与瓦斯突出的同时, 也起到了很好的防治冲击地压的作用。

3 掘进施工工艺

为降低职工劳动强度, 提高掘进效率, 7449运输机道采用EBZ-180型综掘机掘进。EBZ-180型掘进机是集切割、装运和行走于一体的综合掘进设备。属于悬臂式纵向切割的部分断面掘进机, 可切割任意断面形状的井下巷道。定位切割时, 其最大切割高度为4.3m, 最大切割宽度为6.0m, 经济切割断面面积为9~20m2, 移动机器可切割更宽的巷道。该机采用了电机和液压混合传动方式, 操作简便、可靠、运转平稳。机器配有内外喷雾, 可有效地抑制切割产生的粉尘, 提高工作环境的安全性, 可在坡度不大于±18°的煤及半煤岩巷道中工作, 可以切割普氏系数f≤8的煤或半煤岩。EBZ-180悬臂式掘进机具有结构紧凑、外形低矮、适应性强、工作稳定、操作简便等特点。该机装运系统采用高强度双排链, 运载能力强, 事故率低, 铲板抬起时与过渡槽之间无负角, 不产生飘链现象, 装岩石时可以去掉压链块, 减少卡链事故。液压系统为集成块式, 减少了胶管和接头的数量, 方便维修和拆装, 管路事故率低, 并且可以流量合成, 双速行走。

3.1 与炮掘相比, 综掘施工工艺速度快、成本低。采用掘进机掘进使炮掘速度提高1.4倍, 目前7449运输机道采用综掘工艺日进尺可达8~10m, 而采用炮掘施工时日进尺仅为6~7m。同时采用综掘工艺, 进尺成本也降低了30%~50%。

3.2 与炮掘相比, 悬臂式掘进机集截割、装运、行走、喷雾灭尘操作等功能于一体, 综掘机的使用大大提高了井下掘进工作面的机械化程度, 降低了职工的劳动强度, 改善了劳动条件, 减少了工作人员。

3.3 巷道成型好。炮掘巷道超挖量可达20%, 利用掘进机法, 巷道超挖量可减小到5%, 更好地控制了巷道成型, 同时减少了排矸量。

3.4 安全性好。由于不需打眼放炮, 围岩不易被破坏, 既有利于巷道支护, 又可减少冒顶和瓦斯突出的危险, 大大提高了工作面的安全性。

4 结论

4.1 在深部煤与瓦斯突出和冲击地压预测体系基础上, 提出了以治理防突防冲为条件, 充分利用现有的技术水平和机械化条件等有利因素, 提高巷道防突防冲的治理效率和效果。

4.2 运用现有的实践经验, 对夹河煤矿的机械化设备进行改进, 结合对防突防冲治理效果的调查分析, 参考临界防治理论计算, 合理优化防突防冲区域解危措施, 确定防突防冲效果与单进之间的关系, 使防突效果达到最优。

4.3 针对夹河煤矿煤与瓦斯突出和冲击危险巷道条件, 提出了一套完整的解危措施和快速掘进方案。通过有效的解危措施, 配合综掘施工工艺, 在确保安全的前提下, 降低了施工成本, 提高了单进水平。

摘要：巷道是煤矿井下生产的脉络, 每年巷道掘进达千万米, 保证其在安全状态下快速掘进对保证矿井接续和煤炭产量具有重要作用, 可提高安全效益和经济效益。有效防治煤巷掘进冲击地压及煤与瓦斯突出问题, 不仅能够保障安全生产, 更能加快煤巷掘进速度, 为回采工作面消除突出危险性拓展空间和时间。因此, 研究煤巷掘进防突防冲技术和工艺是防突防冲工作的重点, 是冲击和突出危险矿井实现高产高效的关键, 解决冲击地压和煤与瓦斯突出煤层掘进的防突防冲技术问题, 既关系到煤矿职工的切身利益和生命安全, 同时又是振兴煤炭事业的迫切需要。

己组煤层快速掘进工艺的研究与应用 篇8

1 支护形式

(1) 临时支护:架设前探梁, 戴帽顶柱进行临时支护。

(2) 永久支护:采用矿用11#工字钢搭抬棚 (交岔点处) 和U29可缩性拱形棚子支护。

2 支护设计选型及规格

架棚支护规格:

(1) 交岔点处采用矿用11#工字钢搭抬棚支护, 其巷道支护材料规格见交岔点施工放大图。棚距600mm, 允许差±100mm, 邦顶采用金属网护邦护顶、采用小板、楔子背刹严实。机巷采用U29拱形棚子支护, 拱梁长为2.33m (皮带机头处2.7m) , 拱腿长为2.53m (皮带机头处2.19m) 。净宽为3.74m (皮带机头处4.5m) , 净高 (中高) 为2.8m。棚距600mm (皮带机头处500mm) , 允许差±100mm, 邦顶采用金属网密集护邦护顶、采用小板均匀布置背刹严实。 (巷道支护与断面布置图见附图) 。

(2) 巷支护及各种道管线吊挂布置图

包括:巷道支护与管线布置图;局部地点施工图 (1:50) 。

巷道特征及每米巷道支护材料消耗量 (表1) 。

3 施工方法

施工工序:交接班→安全检查→延接皮带→开机检查→掘进机切割掘进→出碴→敲邦问顶→前移前探梁临时支护→刷邦挂网→架棚永久支护→自检。

4 掘进机施工过程

4.1 机械配置

EBZ-160型掘进机一部, 800胶带运输机两部, 风镐一台, 单极泵和潜水泵若干台。

4.2 截割示意图及说明

司机操纵掘进机时, 依靠截割臂的摆动和切割头的旋转破落煤岩, 所破煤岩经转载机和皮带运输, 掘进机切割一个循环后停机, 将掘进机退出, 架棚支护。

右图中箭头表示切割方向, 切割时先横向切割下部煤层, 然后依次向上切割, 最后刷帮。

4.3 该项目与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较 (包括存在问题及改进措施)

(1) 推动了煤炭行业技术创新, 尤其是掘进工作面迎头顶板、瓦斯、防治水管理的技术创新。 (2) 施工人员在复杂地质条件下应用新型设备、新技术、优化工艺施工作业, 提高了掘进工作面迎头施工的安全系数。 (3) 该项目成功实施, 提高了掘进工作面各项工作的安全可靠度, 杜绝了各类事故的发生。实现了矿井高度集中化生产, 安全管理工作得到了进一步加强, 提高了矿井安全系数, 从技术上改善了矿井的安全生产环境, 有利于矿井安全生产和矿区可持续发展和矿区和谐稳定。为二矿树立和落实科学发展观创建安全高效矿井奠定了坚实的基础。

4.4 经济效益情况

(1) 提高了掘进工时利用率, 工作面每月单头可多进尺304m, 在投入同等掘进费用的条件下, 掘进工作面2009年共多生产原煤 (掘进煤) 4.3万吨。

(2) 减少了材料消耗。据测算, 掘进工作面单头单月雷管消耗节省450发, 炸药消耗节省900千克, 单价按雷管每发2.2元、雷管每千克10元计算。掘进工作面单头单月截齿消耗降低了150个, 120型截齿按单价每个125元计算。年节约材料消耗:

式中:11———1年按生产11个月计。

(3) 减少了工伤医护费。掘进工作面新设备新技术的应用, 杜绝了人员在迎头施工、运料时的工伤事故。据统计, 平均每一个掘进工作面月减少工伤的医治的护理费8100元, 掘进工作面年节约工伤医护费:

W3=8100×12=97200元=9.7万元。

(4) 2009年创经济效益:

W=W1+W2+W3=642.6+31.6+9.7=683.9万元。

4.5 社会效益

(1) 推动了煤炭行业技术创新, 尤其是掘进工作面迎头顶板、瓦斯、防治水管理的技术创新。

(2) 施工人员在复杂地质条件下应用新型设备、新技术、优化工艺施工作业, 提高了掘进工作面迎头施工的安全度。

(3) 该项目成功实施, 提高了掘进工作面各项工作的安全可靠度, 杜绝了各类事故的发生。实现了矿井高度集中化生产, 安全管理工作得到了进一步加强, 提高了矿井安全系数, 从技术上改善了矿井的安全生产环境, 有利于矿井安全生产和矿区可持续发展和矿区和谐稳定。为二矿树立和落实科学发展观创建安全高效矿井奠定了坚实的基础。

4.6 应用情况

(1) 新型综掘设备快速掘进与普通综掘设备及施工方法相比, 具有掘进生产效率高、减少对围岩的震动破坏、安全有保障、巷道返修率低、作业人员劳动强度低等许多优点。

(2) 该技术实践成功的吸收、运用了一系列锚杆支护的先进、成熟技术;科学合理地安排了施工工艺和多种工序;实行了“皮带运料”, 很好地解决了大量材料的供应问题;克服了顶板破碎、上帮片冒以及过断层、煤层变薄等不利因素的影响。2009年8月实现了瓦斯异常区域、地应力大复杂地质条件下创造己组煤单进304m的新纪录。中平能化集团在同行业处于领先水平。

(3) 为复杂地质条件下, 推广应用综掘技术树立了信心, 提供了有价值的经验。

参考文献

[1]张勇.煤矿岩巷快速掘进工艺研究[J].科技与企业, 2012 (22) .

[2]赵学社.煤矿高效掘进技术现状与发展趋势[J].煤炭科学技术, 2007 (04) .

巷道快速掘进技术 篇9

在我国的工业生产中, 煤炭是一种基础能永远, 随着我国社会经济的快速发展, 各个生产建设单位使用的煤炭量也在快速增加。我国煤炭开采大部分还是以地下开采为主, 这对我国煤矿巷道的管理也就有更高的要求。现阶段, 对我国煤炭资源的开采, 其最主要的就是对资源的经济效益进行生产。完成煤炭开采量要求的重要条件之一就是保证煤矿巷道掘进的快速和高效以及煤矿生产的安全和可靠, 这也是保证开采优质煤炭的重要条件之一。

1 影响巷道快速掘进的因素

一般来说, 影响我国煤矿巷道快速掘进的因素主要有以下几点。

1.1 地质构造因素

一般来说, 地质构造对我国煤矿生产的影响是非常大的。影响煤矿巷道掘进的首要客观因素就是生产环境的地质构造。在地质构造中, 往往存在着大量的褶皱、断层或者是火成岩侵入体等, 这些不仅仅使煤炭开采条件变得复杂, 其煤矿巷道掘进的速度也受到严重的影响。煤矿工作面的煤岩硬度、褶皱构造、煤矿顶底板的稳定性、瓦斯量以及涌水量等等, 都是影响我国煤矿巷道掘进速度的因素。

1.2 装置设备落后

随着我国社会经济的发展, 我国煤炭行业的煤矿巷道掘进设备水平也在慢慢的提高, 然而与那些发达国家的掘进设备相比较, 我国的煤矿掘进设备在整体工艺上, 其性能和水平仍比较落后, 其机械化、信息化以及自动化的程度也落后于发达国家。特别是在一些重要的元器件上, 由于一些相关的核心的技术我国还不能完全的掌握, 因此, 与发达国家的相比, 我国生产的那些同类的产品还有一定程度上的差距。例如, 我国一些煤矿企业在煤炭装载以及运输方面, 尽管其机械化水平已经有所提高, 但是在打眼和喷浆等方面, 其机械化水平仍然比较低, 有时还需要进行人工操作。

1.3 施工工艺落后

受掘进设备落后的影响, 在煤矿开采过程中, 我国煤矿的施工工艺也比较落后, 一些新型的支护工艺也就不能得到充分的利用。现阶段, 在我国的大部分煤炭企业中, 一般采用新型的复合支护或者大断面U型棚支护等的支护工艺, 相对来说, 这种支护工艺的支护强度比较强, 其支护巷道的断面也比较大, 这样不仅有利于行人以及通风, 还有利于煤炭的运输以及掘进设备的安装。当然, 这种支护工艺也有其相应的缺点, 大断面支护时, 其难度比较大, 施工的经验和技术不到位, 这些都会对巷道掘进速度产生影响。

1.4 施工组织管理差, 施工人员素质低

现阶段, 我国处在一个经济快速增长的阶段, 煤炭产量供不应求, 这样一来, 很多煤矿企业的管理人员在管理过程中只注重眼前的利益, 对煤炭开采的科学性重视度不够, 在措施不够完善的情况下, 过度的开采煤层, 忽视了煤矿开采的可持续发展。另外, 施工人员的素质不高, 对煤矿巷道掘进的新技术和工艺的掌握程度不够, 对掘进设备的性能也不够熟悉, 这样一来, 煤矿巷道掘进的速度也就提不上气。

2 巷道快速掘进技术的解决措施

2.1 加强矿区的地质预测工作

对于一些地质条件复杂的矿井来说, 断层以及构造带不仅影响煤矿掘进的速度, 还威胁到煤矿的安全生产。因此, 煤矿企业可以利用三维物探、钻探以及巷探等技术进行超前地质探测, 对煤矿的地质构造以及岩层等地质信息进行控制, 并对其进行动态的分析, 煤矿企业要结合自身的特点, 对矿区进行地质探测, 坚持防治水原则, 为我国煤矿巷道快速掘进打下良好的基础。

2.2 改进巷道的掘进设备

作为煤矿巷道采掘过程中的核心设备, 掘进机装备技术的好坏对煤矿井下岩巷采掘的安全度、速度等都有着直接的影响。因此, 在巷道掘进过程中, 不仅要根据采煤工作选用适当的掘进机, 还要针对掘进机的不足进行相应的改造和创新。对掘进机的维护要切实到位, 这样可以方便掘进机的操作。通常可以利用嵌装式结构来提高掘进的稳定运行。

2.3 改进煤矿的施工工艺

我国煤矿安全生产的实践表明, 一般煤矿岩巷锚喷支护施工的工艺都是“锚、喷、喷”这样一个过程。受岩性变化的影响, 原有的施工管理工艺在光面爆破不理想的时候会影响煤矿巷道的支护效果, 其掘进速度也就不能得到提高。其支护的网片、锚杆托盘等不能够贴紧岩面, 这样不仅支护会费时费力, 还会留有安群隐患。因此, 我国煤矿企业要根据自身的实际情况, 改进煤矿施工工艺和方法, 快速推行岩巷“喷、锚、喷”施工工艺, 这样不仅可以缩短支护实践, 还能够提高支护效果, 加快煤矿巷道掘进的速度。

2.4 加强施工组织管理, 提高施工人员素质

对于一个企业来说, 安全是其生存和发展的前提。而对于煤矿生产来说, 安全则是其最重要的事。煤矿生产的第一要务就是要落实安全生产规程, 在确保安全的基础上进行煤矿施工、掘进等。煤矿企业要加强煤矿的施工组织管理, 提高施工人员的素质, 提高煤矿的综合掘进水平。为了充分调动工人积极性, 我矿严格按照按劳取酬的工资奖励制度, 实行科学合理的计分模式及验收标准。掘进作业班组工资和奖金同掘进进尺、设备日常维护、文明施工挂钩。维护工和其它辅助人员工资和奖金同掘进作业班挂钩, 并同日常的工作质量挂钩。为了提高整支队伍的战斗力, 我矿多次举行劳动竞赛, 如打眼比赛、喷浆比赛等, 有利的调动了职工的积极性, 使职工在工作中感到快乐, 工作更加积极主动。另外加强对井下施工人员进行技术培训, 在应用新技术方面, 要做到技术交流。技术人员经常下井进行技术指导, 各个关键技术环节及应该注意的问题, 交代清楚。对于井下出现的问题, 管理人员及时进行了妥当及时处理, 提高了巷道掘进速度。

3 结论

煤矿巷道掘进生产一直以来都是一项复杂的工程, 巷道掘进的速度受煤矿的地质构造、掘进设备、施工工艺以及施工人员的素质等的影响。要想提高我国煤矿巷道掘进的速度, 就要对煤矿掘进作业中的各种影响因素进行分析, 并制定出相应的措施, 以便能够提高我国煤矿巷道掘进的速度, 提高煤矿巷道的施工效率, 为我国煤矿的生产效益打下良好的基础。

参考文献

[1]贺志宏.实现岩巷快速掘进的途径.山西煤炭[J], 2004, 6.

[2]丛德俊.煤矿岩巷掘进中存在的问题.建井技术[J], 1996.

煤矿快速掘进技术探析 篇10

1 煤矿岩巷快速掘进技术现状

1.1 耙斗式装岩机搭配气腿式凿岩机

该机械化作业线是经过长期的煤矿岩巷作业实践而得, 且人们曾一直认为联合多台气动凿岩机作业是有效的煤矿岩巷快速掘进技术之一。选择气腿式凿岩机进行岩巷快速掘进作业的成本较低, 钻机能灵活操作、维修方便, 且它不会受到断面的影响, 可顺利实现多台平行作业, 在岩巷作业中得到最广泛的应用, 只是掘进效率偏低, 月进尺大约只有60m~70m[1]。同时, 气腿式凿岩机的操作需要大量人工, 劳动强度较大, 所以该技术作业线只是半机械化的, 并面临作业环境差、钻眼效率低、危险性较高等劣势, 需尽快克服、改善。

1.2 侧卸式装岩机搭配全液压钻车

该机械化作业线能实现煤矿岩巷的高效掘进, 如图1所示。该作业线具备劳动强度低、操作安全、巷道质量好、掘进效率高等优势, 然而它面临的临时支护难度较大, 且设备的操作和维修都不易, 在较窄的断面并不适用, 目前尚未被大规模应用于煤矿作业实践。

1.3 带式输送机搭配悬臂式掘进机

该机械化作业线也能实现煤矿岩巷的高效掘进, 如图2所示。该作业线具备作业质量好、切割震动小、自动化程度高、安全可靠、配套性好等优势, 且安全可靠, 是今后研究煤矿岩巷快速掘进技术的主要方向, 只是目前面临截割功率小、截齿寿命短、适应能力差等技术性难题, 急需有效解决。

2 煤矿岩巷快速掘进关键性技术

2.1 光面爆破

煤矿岩巷快速掘进中的光面爆破技术能促进减少体力劳动、材料消耗, 同时能提升掘进进度与效率, 在作业实践中能更好地确保煤矿岩巷工程的安全、质量, 对实现经济效益有利[2]。随着科技水平的不断提高, 光面爆破锚喷支护技术如今已被普遍应用于煤矿企业, 通过特殊的装药结构来科学选择光面爆破的参数及起爆顺序, 以确保掘进岩石壁面平整、光滑。应用该项技术能有效提升煤矿快速掘进的机械化程度, 从而降低工人劳动强度, 提高作业效率, 尽可能减小对周围岩体的破坏, 促进提升作业期间的安全性。

2.2 支护技术

在煤矿岩巷快速掘进作业中应用支护技术的目的在于支撑开挖岩巷周围的岩石, 避免产生岩石变形、掉落等安全隐患。而锚杆支护技术的应用范围是相当广泛的, 它具备较强的适应能力, 可促进掘进作业效率的提高及通风阻力的降低, 且工具自身重量轻, 所以工人的劳动强度大大降低、安全性大大提高, 支护成本也较低, 能节约钢材、坑木。然而锚杆支护技术无法对周围岩石的风化进行预防, 所以无法有效避免岩石从裂隙剥落, 需配合使用其他支护技术。如光面爆破锚喷支护技术与锚杆支护技术的搭配应用就变得相当广泛, 所以锚喷支护是一项关键性技术。

2.3 输送技术

快速掘进煤矿岩巷中的输送技术同时包括了输送机、矸石仓的水平缓冲技术, 该输送机即胶带输送机。需要大量人工、出矸速度过慢是以往所用输送设备的显著缺点, 且设备自身也存在问题。而应用胶带输送机不但能避免一些安全隐患, 还能分上下层同时输送物料、矸, 减少消耗电力、配件等, 其管理及维护也相对容易。对矸石仓水平缓冲来说, 它的基础就是胶带输送机, 能让矸石快速转储, 区分矸石、人行道与轨行道, 并在中间搭好防护网, 将其作为矸石的水平缓冲仓, 形成一个连续性出矸系统, 使工人的劳动强度大大降低[3]。

3 煤矿岩巷快速掘进技术作业优化措施

3.1 优化作业设备

在优化煤矿岩巷快速掘进作业设备、逐渐提高作业机械化水平的过程中需重点注意两方面问题:一是考虑到煤矿作业现场的岩巷掘进过程频繁出现顶底板出水的问题, 应选择气动隔膜泵装置及时将水排出, 再通过运行大功率排水泵, 将临时储存仓里面的水排到大巷内, 有效缓解作业中下山巷道掘进面临的迎头积水问题;二是针对煤矿岩巷作业, 应在巷道掘进过程中选择激光指向仪装置来处理和控制巷道的中腰线, 以保证掘进作业的精确性、稳定性;三是优化出矸系统, 其关键流程包括迎头耙矸机、皮带机、梭车、矿车、电机车运输, 当在应用皮带机运输矸石时, 通过这一系列关键流程可最大程度控制、缓解运输事故的发生, 稳步提升排矸能力。

3.2 优化爆破工艺

在优化煤矿岩巷快速掘进技术作业中的爆破工艺时需关注几个重要问题:一是在打眼作业的运行中, 现场人员应尽可能将其应用于大断面作业环节, 在迎头打眼的位置上合理设置3部~4部风钻装置, 并根据爆破的实际效果来确定打炮眼的角度参数、深度等, 从而合理控制煤矿岩巷掘进中的巷道形成情况, 有效提高爆破作业效率;二是在煤矿岩巷快速掘进中, 应选用全断面一次性掘进的方式, 通过应用终深孔爆破技术来增大循环进尺参数, 不但能强化一次爆破岩石的量, 对打眼、装岩等环境的作业时间进行合理控制, 保证提升掘进作业的质量与速度, 还能通过加深炮眼的深度来提高炮眼爆破的利用效率;三是在直眼掏槽时, 应选择双阶锲形掏槽的方式推动煤矿岩巷掘进作业, 且中间眼位置的深度应比掏槽眼深度高出200mm~300mm, 不能超过该参数范围[4]。在该过程中要装填药卷1支~2支, 现场作业人员应以先行爆破掏槽眼位置为基础, 进一步抛出掏槽环节出现的残岩, 使掏槽作业的有效深度参数大大增加, 稳定提升利用炮眼的效率, 为爆破作业的彻底性、充分性提供保障。

3.3 优化设备管理

为确保能正常进行煤矿岩巷掘进作业, 机电设备能否良好运行显得至关重要。所以, 优化对作业设备的管理与维护, 对确保煤矿快速掘进有重要作用。为此, 煤矿企业应针对机械设备的管理及维护工作, 建立健全精细化管理体系, 为快速掘进技术作业的优化提供条件。一是完善建立设备管理及维护的规章制度, 健全各项机械设备的操作规程, 它是确保机械设备正常运行的基础所在。同时, 完善机械设备的采购计划、定期维护及审定报废流程, 确保设备正常、安全运行;二是积极实行精细化管理, 在机械设备的使用、管理及维护等环节推行人机互保、指标联考的模式, 部分设备要进行编号, 并做到一人一号, 提高操作人员的责任心与积极性, 从而提高机械设备的使用效率;三是强化对作业人员的技术培训, 因为煤矿岩巷掘进设备的科技含量越来越高, 操作人员、管理人员只有提高技术水平, 才能满足煤矿安全生产需求。因此, 煤矿企业要集中培训操作人员及管理人员的专业技能, 增强其整体素质, 确保机械设备能安全运转, 最大限度发挥工作效能。

3.4 优化综合防尘

在煤矿生产实际中, 矿尘是一项重要的自然灾害, 不仅对井下人员的身体健康产生不良影响, 且大多数矿区矿尘的爆炸性都较强, 对煤矿的正常运行与安全生产带来严重威胁。同时, 井下矿尘的浓度过高还会加快机械设备老化、磨损的速度, 精密仪器的寿命也将缩短。因此, 优化综合防尘对改善煤矿岩巷快速掘进工程中人员的劳动条件、确保矿井高效生产、预防发生安全事故都有重要意义。在煤矿岩巷的快速掘进过程中, 设备和人员都集中在一起, 导致较狭小的空间里产生更多矿尘, 威胁人员身心健康, 阻碍快速掘进岩巷, 优化矿尘的综合治理迫在眉睫。一是组织开展专项防尘整治活动, 全面落实各项规章制度, 切实提高综合防尘效果, 促使煤矿防尘工作变得常态化;二是选择一系列湿式钻眼、用水泡泥、装岩洒水、冲刷岩帮、净化喷雾、放炮喷雾等综合性防尘措施, 有效防治矿尘, 其中, 湿式钻眼技术的应用是最广泛的;三是安装自动化喷雾设备, 提高使用喷雾的效率, 降低放炮后及出货期间的矿尘产出量;四是要求一线作业人员佩戴防尘口罩, 并定期检查其身体状况, 大大降低尘肺病发病率, 有效保护作业人员的身体健康。

4 结语

煤矿岩巷的快速掘进作业是一项系统工程, 其影响因素涉及掘进技术、作业设备、安全管理等方方面面, 只有坚持提升岩巷快速掘进的技术水平及效率, 不断优化施工作业, 才能真正提升煤矿工程的整体效率, 促使煤矿快速掘进水平走上新的台阶, 从而为工程的顺利完工提供可靠保障。

摘要：在煤矿岩巷施工中大多选用钻爆法, 但要想实现快速高效掘进, 就需进一步建立健全岩巷机械化作业线, 加强对煤矿快速掘进技术的探讨及实践。本文以煤矿岩巷快速掘进技术现状为切入点, 简单分析其关键性技术, 并探讨提出作业优化措施, 旨在为煤矿工程实践提供参考。

关键词：煤矿,岩巷,快速掘进,技术

参考文献

[1]刘阳, 张占杰.煤矿施工中实施快速掘进技术的研究[J].河南科技, 2015, 14:44-45.

[2]胡永, 童辉.实现煤矿巷道快速掘进技术措施分析[J].科技创新与应用, 2015, 27:127.

[3]李中宇, 等.基于煤矿岩巷快速掘进技术研究[J].科技致富向导, 2014, 12:43.