張 業(yè)
(冀中能源股份有限公司東龐礦,河北 邢臺(tái) 054000)
巖巷掘進(jìn)技術(shù)是煤礦掘進(jìn)中的重要技術(shù),隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)于煤炭的需求將會(huì)越來越多。相較于國外我國在巖巷掘進(jìn)方面的技術(shù)仍有著較大的進(jìn)步空間,在巖巷掘進(jìn)中仍采用的是氣動(dòng)鑿巖基與耙斗機(jī)裝巖打眼,效率低、巖巷掘進(jìn)速度慢,傳統(tǒng)的巖巷掘進(jìn)技術(shù)無法與現(xiàn)階段緊張的采掘接替相適應(yīng)。當(dāng)前應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)對(duì)于巖巷掘進(jìn)技術(shù)的研究與應(yīng)用,以此來保證工作面的接替。
巖巷掘進(jìn)是煤礦生產(chǎn)中的重要一環(huán),傳統(tǒng)的巖巷掘進(jìn)技術(shù)所采用的炮掘作業(yè)方式效率低、掘進(jìn)速度慢。隨著煤礦礦井開采深度的不斷增加,井下地質(zhì)環(huán)境越來越復(fù)雜,并且煤礦井下掘進(jìn)技術(shù)和設(shè)施的局限性不利于煤礦井下的安全、高效的生產(chǎn)。隨著新技術(shù)與新設(shè)備在巖巷掘進(jìn)中的應(yīng)用,現(xiàn)在以液壓鉆車、側(cè)卸裝巖機(jī)為主的巖巷掘進(jìn)技術(shù)多應(yīng)用于煤礦的巖巷掘進(jìn)中,機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用極大地減少了作業(yè)人數(shù),大大提升了煤礦巖巷掘進(jìn)效率。
光爆錨噴支護(hù)技術(shù)是一種在國內(nèi)礦山和地下工程中應(yīng)用較多的一種巖巷掘進(jìn)技術(shù),此技術(shù)在應(yīng)用的過程中對(duì)于巷道周邊圍巖的破壞較小,從而有效地增強(qiáng)了掘進(jìn)的安全性。此外,在應(yīng)用光爆錨噴支護(hù)技術(shù)的過程中由于提高了機(jī)械化程度而極大地降低了人工作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度。光面爆破將使用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋茀?shù),在爆破作業(yè)時(shí)通過合理地設(shè)計(jì)光爆的參數(shù)和起爆的順序從而使得爆破完成后的巖石壁面整齊光滑。煤礦井下作業(yè)面臨著復(fù)雜的地質(zhì)情況,尤其是巷道過斷層,巖層將使得掘進(jìn)機(jī)的截齒磨損率大幅提高,并且掘進(jìn)速度慢。在這一情況下多采用爆破的方式來提高掘進(jìn)的速度。在采用光爆錨噴支護(hù)技術(shù)時(shí)爆破參數(shù)的選取與設(shè)定需要遵循以下幾方面的原則:1)起爆順序。爆破的主次順序應(yīng)當(dāng)結(jié)合井下施工的實(shí)際情況來進(jìn)行確定,一般巷道掘進(jìn)為掏槽眼,輔助眼,周邊眼依次起爆。2)爆破參數(shù),光爆錨噴支護(hù)技術(shù)中各參數(shù)的選取與設(shè)定中,由于各參數(shù)之間將會(huì)產(chǎn)生相互影響,應(yīng)根據(jù)各參數(shù)的特性來考慮所應(yīng)對(duì)的使用區(qū)域。同時(shí)各參數(shù)的確定需要經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算避免僅靠經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行選取確定。經(jīng)驗(yàn)可以用于主要的輔助參考而不能用作主要的參數(shù)。以炮孔裝藥量參數(shù)設(shè)計(jì)為例,該參數(shù)的選取中需要合理的選取,避免參數(shù)過大或是過小,由于巖石硬度的不同在該參數(shù)的確定上需要根據(jù)巖石的硬度進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)選取。
在煤礦井下巖巷的快速掘進(jìn)中需要積極做好井下運(yùn)輸體系的建設(shè),用以提高巖石的排矸運(yùn)輸效率。傳統(tǒng)的煤礦井下巖巷掘進(jìn)技術(shù)中主要采用的是扒裝機(jī)、絞車和電瓶車相結(jié)合的運(yùn)輸方式,上述這些運(yùn)輸工具效率較低且存在著較大的安全隱患。在現(xiàn)代巖巷掘進(jìn)技術(shù)中井下煤炭輸送主要以膠帶運(yùn)輸機(jī)所構(gòu)成的運(yùn)輸體系來加以實(shí)現(xiàn)。通過應(yīng)用膠帶運(yùn)輸機(jī)將使得運(yùn)輸效率與運(yùn)輸?shù)陌踩缘玫酱蠓奶嵘?/p>
為做好煤礦井下快速掘進(jìn)作業(yè),需要合理地選擇巖巷掘進(jìn)設(shè)備,做好煤礦井下實(shí)際情況的分析,并在此基礎(chǔ)上選取合適的側(cè)卸裝巖機(jī)、履帶式液壓鉆車。ZCD60R是一種在煤礦掘進(jìn)中應(yīng)用較為普遍的一種側(cè)卸裝巖機(jī),這款裝巖機(jī)體積小,操作靈活,與耙?guī)r機(jī)配合提高了出渣效率。CMJ17型液壓鉆車是煤礦井下巖巷掘進(jìn)普遍使用的一種型號(hào),其在作業(yè)的過程中主要采用雙臂鑿巖的作業(yè)方式,相較于一般的設(shè)備CMJ17型鉆機(jī)打眼效率高,人工在操作過程中距離迎頭遠(yuǎn),并且裝藥時(shí)可以在雙臂上搭設(shè)厚架板進(jìn)行裝藥,此設(shè)備具有打眼效率高的特點(diǎn),在巷道全高較高時(shí)可以一次成巷,提高了巖石巷道的掘進(jìn)效率。在完成了煤礦巖巷掘進(jìn)井下作業(yè)設(shè)備的選取后需要做好配套作業(yè)設(shè)備的選取,用以保證煤礦巖巷的快速掘進(jìn),提高生產(chǎn)效率。在煤礦井下巖巷快速掘進(jìn)中需要積極做好后路出渣設(shè)備的應(yīng)用,隨著采掘深度的不斷加深,后路運(yùn)輸系統(tǒng)逐漸煩瑣,耙?guī)r機(jī)裝罐出渣有了一定的局限性,為了加快巖巷掘進(jìn)速度,出渣成了制約性,可以在巷道中設(shè)立臨時(shí)渣倉,臨時(shí)渣倉作為中轉(zhuǎn)可以大大提高出渣效率。
在進(jìn)行煤礦井下巖巷的掘進(jìn)作業(yè)中,為避免煤礦井下巖巷在挖掘作業(yè)中因圍巖變形或是破碎而導(dǎo)致巖石掉落砸傷井下作業(yè)人員,需要在煤礦井下巖巷掘進(jìn)的過程中及時(shí)進(jìn)行支護(hù)?,F(xiàn)今錨桿支護(hù)方式是應(yīng)用于煤礦開采中的主要支護(hù)技術(shù)。錨桿支護(hù)其主要依靠的是錨入圍巖內(nèi)部的錨桿來改變巖巷周邊圍巖的受力,從而使得巷道周邊的巖石更加緊湊、穩(wěn)固,提高掘進(jìn)作業(yè)的安全性,為煤礦井下巖巷的快速掘進(jìn)打下良好的基礎(chǔ)。錨桿支護(hù)技術(shù)與架棚支護(hù)技術(shù)相比在巷道支護(hù)中所使用的鋼材、坑木等比較少,且在后期的維護(hù)和巷道的應(yīng)力變化上都較少,能夠極大地提高巷道掘進(jìn)的安全性。此外,在應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)時(shí),質(zhì)量較輕的錨桿將使得支護(hù)作業(yè)更加方便、高效,提高通風(fēng)作業(yè)效率。錨桿支護(hù)技術(shù)在一次成巷施工和快速掘進(jìn)中能夠得到良好的應(yīng)用。噴漿支護(hù)技術(shù)解決了巷道周邊圍巖風(fēng)化和錨桿間裂縫巖石掉落對(duì)錨桿支護(hù)安全性的影響。
巖巷噴漿技術(shù)可以使巷道圍巖避免風(fēng)化,并且有一定的支護(hù)強(qiáng)度,為永久巷道在煤礦中的應(yīng)用起到了關(guān)鍵作用,但是現(xiàn)階段噴漿的作業(yè)環(huán)境差,噴漿粉塵大,對(duì)職工的健康不利,要積極發(fā)展對(duì)濕式噴漿的應(yīng)用,即將水泥提前變成水泥漿料,使用液體速凝劑等措施,并且做好職工的防護(hù)工作。
為實(shí)現(xiàn)煤礦井下巖巷的快速掘進(jìn)可以采用多工序平行交叉的掘進(jìn)作業(yè)模式提高作業(yè)效率和作業(yè)時(shí)間。對(duì)煤礦井下巖巷高速掘進(jìn)有著極為重要的推動(dòng)作用。在煤礦井下巖巷掘進(jìn)中可以實(shí)現(xiàn)工序平行交叉作業(yè)的工序主要有:鉆眼和裝巖、測(cè)量巖巷的中腰線和打眼等煤礦井下巖巷掘進(jìn)的相關(guān)準(zhǔn)備工序、鉆眼和清理炮眼以及出渣和打錨準(zhǔn)備等。在煤礦井下巖巷掘進(jìn)作業(yè)中將多種工序進(jìn)行平行交叉應(yīng)用將有效地提高作業(yè)的效率。
煤礦井下巖巷快速掘進(jìn)作業(yè)將有助于解決煤礦采掘接替緊張。當(dāng)前應(yīng)當(dāng)積極做好煤礦井下巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)的研究與應(yīng)用,并加快對(duì)各類煤礦井下巖巷掘進(jìn)設(shè)備的研究與應(yīng)用,以技術(shù)、設(shè)備的更新升級(jí)來推動(dòng)煤礦井下巖巷高速掘進(jìn)作業(yè)安全、高效的進(jìn)行。在煤礦井下巖巷高速掘進(jìn)的過程中將會(huì)受到多種不同干擾因素的影響,應(yīng)當(dāng)結(jié)合煤礦井下的實(shí)際情況,合理地選擇煤礦井下巖巷的掘進(jìn)與支護(hù)方式,提高作業(yè)效率。