复杂地质条件下机械化掘进工艺的优化

复杂地质条件下机械化掘进工艺的优化

何红涛

淮河能源控股集团煤业公司潘二煤矿 安徽淮南 232001         摘要：由于巷道的地质情况复杂多样，在进行掘进作业的过程中存在着较大的困难，必须要优化完善掘进工艺的程序高效率完成巷道掘进工作。文章结合笔者工作经验，对复杂地质条件下煤矿巷道机械化掘进工艺的优化提出了一些建议，仅供参考。

关键词：复杂地质；掘进作业；工艺优化         煤矿巷道掘进是一项复杂而系统的工程，其涉及到机械、地质等多方面的专业知识，需要各种专业人员相互配合、共同完成。煤矿巷道掘进过程中受周边复杂地质条件的影响存在着较大的困难，制定科学、合理的煤矿巷道掘进工艺是十分重要且必要的。随着科技的进步大量的机械被应用于煤矿巷道掘进过程中，在机械化背景下如何做好煤矿巷道掘进工艺的优化是保障煤矿巷道掘进安全性和稳定性的重要一环。

        1 影响巷道掘进的因素         1.1掘进设备     就当前我国的实际情况来看，虽然煤矿巷道掘可以选择的设备类型比较多，但是如果选择不合理，将会对掘进设备工作性能产生不利影响，在机械自动化的方面还存在着很多的不足，跟其他的发达国家比较来说，有一定的差距。实际上，在工作性能和效率方面，我国煤矿巷道掘进设备跟国际的发展水平相比较来看，还是比较落后的，而且由于巷道掘进设备性能地下，导致在煤矿巷道掘进过程中，极易诱发机械设备故障，这也就会影响到施工设备的工作效率和速度，也就会影响到煤矿巷道的掘进速度，对煤矿资源的开采工作也起到一定的制约。         1.2施工工艺         由于掘进设备能力瓶颈未得到突破， 巷道掘进的施工工艺近年来也无大的提升。据统计， 在掘进作业中， 巷道支护时间约为总掘进时间的70%， 严重影响了掘进巷道施工作业的连续性。另外， 受工人操作技术水平限制， 部分掘进配套设备维护保养不到位， 故障频发， 造成掘进无法连续进行， 影响了巷道掘进速度。         1.3人为因素

分为两个方面，主要由管理组织和施工人员组成，对于这个行业来讲，不论发展到什么水平，表现出来的就是参与人数的多少，一线作业人员的素质就显得更为重要了，它对工程实施有着积极的推动作用，只有掌握技术熟练，安全意识强，工作效率才能提升。尤其是对每一项工艺都要进行相应的专业培训。各道工序密切合作，体现出来分工明确，衔接到位，这个时候管理者的水平就显得更为重要了，对管理者计划、组织、领导、控制等职能要求是非常高的，只有这样，才能使开采的效率更高。         1.4地质因素        煤矿巷道所处的地质环境是影响掘进工作的主要客观因素。例如围岩节理、煤岩硬度、顶底板的稳定性以及涌水量标准等，这些地质构造问题很大程度上决定着巷道掘进工作的安全性和可靠性。如果区域地质条件较好，煤矿巷道掘进速度可以保证，施工进度较快；反之，岩层褶皱、节理复杂，容易引起片帮、冒顶等不可预测的安全事故，严重影响煤矿巷道掘进速度的进行。此外，煤矿开采进程中若瓦斯涌出量太大，将会对掘进施工造成巨大威胁。

        2巷道掘进工艺优化        2.1合理选用掘进机械         煤矿开采作业重点是做好选择掘进机工作，使用综合机械快速掘进技术和巷道掘进的速度及效益进行直接联系。掘.进机在作业时，振动冲击很大，矿井下的环境很不好，所以掘进机能长时间地维持周期的运转状况必须要有良好的可靠性和安全性。另外--方面，还需要进行控制掘进机的性能和质量，尽量选择高安全系统，因为元器件起重要作用。可以用嵌装结构来代替螺栓结构，能够提高设备的可靠性，简化机械结构。 2.2  转变管理方式，提升管理效率 　　首先，建立与完善以岗位责任制为中心的管理制度，确保在煤矿巷道快速掘进的这个工作中有相关的管理制度作为参考并开展管理工作，建立其相关的管理制度加快施工进度、降低生产成本，确保整个施工过程的安全及质量。首先，保证安全的基础上才能够开展后续的作业。其次，根据实际工作情况选择合理的施工方法，针对巷道掘进采用一次成巷，加强支护工作。合理的施工方法对巷道掘进的速度有着非常重要的影响。多工种平行作业，可有效提高工作效率。最后，在管理的过程中加强科学的施工组织。在进行排班中一定要确定每一个工序的作业时间，可以采取多工序平行作业的方式，根据实际情况选择施工作业方式和循环方式，合理安排好施工作业。

2.3 制定合理的施工组织方案      2.3.1 合理的施工进度

根据工作面顶板情况， 合理确定循环进度， 在煤层顶板岩石较破碎情况下， 每循环进尺800 mm;较稳定情况下， 每循环进尺提高1倍;在煤层顶板稳定情况下， 每循环进尺增加为3倍， 并组织多循环作业。        2.3.2 高效的作业方式

采用“三八”制作业方式， 保证工人良好的休息。早班安排检修;中班安排2人平行作业， 专门打锚索梁;夜班安排2人运料。现场交接班时， 交叉作业1 h。各施工工种之间采取平行作业和顺序作业方式， 提高各施工工序的衔接速度， 减少相互影响， 为快速掘进提供保障。

2.4充分利用钻探、物探、巷探等技术方法 　　地质探测技术的目的是为后续的采矿与施工提供依据与参考，是保证巷道掘进施工安全的重要一方面。可以考虑采用钻探、物探、巷探等多种技术方法实现对煤矿的了解，避免出现各种煤矿事故。不同的矿井需要结合自身的情况采取不同的技术，但是一定要预先编制采掘设计图，制定事故预防元，在探测施工的过程中严格按照设计进行施工，还需要不断总结施工经验，最大限度的减少事故的发生。在采取这些技术的过程中一定要不断实现施工方法与施工工艺的优化，从多个方面吸收提升自身施工能力的知识经验，在具体的施工过程中可考虑使用。还可以采用深孔松动控制爆破技术等技术。采用这种技术能够发挥出良好的爆破效果。但是值得注意的是在应用新技术的过程中一定要做好充分的调研与理论研究，在此基础上确定具体的施工方案、施工工序以及施工效果，达到良好的掘进效果与速度。         3 结语         煤矿巷道掘进作业是一项复杂而系统的工作，掘进作业中涉及到多专业、工序之间的协调配合，制定合理的掘进工艺，科学合理的探测技术和管理手段，才能真正提高掘进效率，最终实现快速掘进、安全掘进，做好煤矿巷道掘进作业工艺的优化将有助于提高煤矿巷道掘进作业的效率与质量。

        参考文献：         [1]侯杰，张超.浅析煤矿岩石巷道掘进工程中矿山掘进机械化作业[J].山东工业技术，2016（3）：102-102.         [2]陈臻，付文俊.煤矿巷道掘进作业智能监测与安全预警系统设计[J].煤炭技术，2018，37（2）：214-216.

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