探讨快速掘进技术在煤矿井巷工程中存在的问题.pdf

Value Engineering 0 引言 当前我国煤矿井巷工程建设过程中， 往往会对多种快 速掘进技术加以使用， 但值得注意的是， 以不同煤矿井巷 工程具备的特殊性为依据， 快速掘进技术的选择也不尽相 同， 一旦选择了不合理的快速掘进技术应用， 就会对整个 工程施工造成不良影响， 严重情况下也难以保障整个矿井 开采过程的安全性， 基于此， 为确保煤矿井巷工程中快速 掘进技术应用价值得以最大化发挥， 首先就需要探讨快速 掘进技术种类， 在此基础上， 分析煤矿井巷工程中快速掘 进技术应用的问题所在， 进而阐述技术应用过程中的优化 对策， 如此才能进一步保障良好的技术效果实现， 最终为 煤矿井巷工程施工建设提供有利条件。 1 现阶段煤矿井巷工程中快速掘进关键技术应用 分析 1.1 超前支护快速掘进技术 煤矿井巷工程中， 针对临时支护的井巷往往会使用超 前支护快速掘进技术， 基于此种掘进技术的应用， 能够保 障 600m/月的掘进速度， 在具体掘进时需要掘进机沿井巷 中线开展具体掘进操作， 此种操作方式能够为超前支护的 支护作用得以更好的发挥， 应用此种技术进行掘进时需要 对掘锚机加以应用， 借此对锚杆进行设置， 此方式能够保 障在完成一个掘进循环的情况下，掘进能够继续向前开 展， 促进掘进效率提升的同时， 也能够为井巷顶部始终处 在被支护状态给予良好保障[1]。煤矿井巷工程中应用此种 掘进技术过程中， 掘进巷道需要具备约 5m 的宽度、 约 4m 的高度给予保障， 同时还应该避免临时支护和顶部间距有 高于 0.5m 的现象发生， 即需要将间距控制在 0.5m 以内。 1.2 双锚掘进机快速掘进方式 此种快速掘进方式在需要短期内快速完成支护的煤 矿井巷工程中较为适用，一般此种掘进方式能够保障 500m/月的掘进速度， 基于双锚机应用开展具体掘进时， 掘 进工作的开展同样需要掘进机沿井巷中轴线， 同时在完成 两排掘进施工的情况下， 需要将掘进机切割臂着地， 进而 借助远程控制系统的一个作用， 促使两个锚杆能够接触到 掘进的横截面上， 之后以掘进实际情况为依据， 对锚杆进 行设置， 同时需要对运锚机能够基于转载、 将之前缺少的 锚杆进行良好设置给予保障， 对比超前支护技术掘进过程 中的各参数来说， 借助双锚掘进机进行的快速掘进与其高 度以及宽度、 顶部间距等参数都相同， 仅仅是在搭建过程 中的搭接行程有一定不同之处。 1.3 高集成度快速掘进技术 在煤矿井巷工程中应用此种技术， 能够保障 2500m/月 的掘进速度， 同时最高可实现 3000m/月的掘进速度， 此技 术在大断面煤矿井巷工程中较为适用， 并且在应用过程中 能够对多个锚杆进行同时设置， 因此技术具备的显著优势 体现在顶部及两侧能够同时进行支护， 所以一般应用此种 快速掘进技术时能够保障约 50m 为一个小班进程，并且 还能够保障约 50m 的搭接行程。 1.4 高适应性快速掘进技术 能够一次性成型是此种掘进技术的优点所在， 同时在 煤矿井巷工程中应用此种技术， 能够保障锚杆车补打锚杆 过程中选择跨骑方式进行， 借此保障掘进效率不断提高。 煤矿井巷施工过程中，基于上述集中快速掘进技术 的应用， 能够保障掘进速度得以有效提升， 并且还能够使 得工作人员劳动强度得以逐步降低，保障工作人员的生 命安全。 2 快速掘进技术在煤矿井巷工程中存在的问题分析 2.1 地质构造因素影响快速掘进技术应用 要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要 作者简介院曹高锋 （1984-） ， 男， 河南汝州人， 本科， 中级工程师。 探讨快速掘进技术在煤矿井巷工程中存在的问题 Discussion on the Problems of Rapid Excavation Technology in Coal Mine Tunnel Engineering 曹高锋 CAO Gao-feng （中煤第一建设有限公司， 邯郸 056000） （China Coal First Construction Co.， Ltd.， Handan 056000， China） 摘要院煤矿井巷工程快速掘进技术是普遍且广泛应用的掘进技术之一， 随着科技水平的不断提升， 快速掘进技术在煤矿生产及开 采中逐渐向科技化以及机械化方向发展， 并且也有一种十分迅猛的一体化发展趋势逐渐显现， 使得煤矿矿井建设的全过程也开始进 行了积极优化和改进。但在煤矿井巷工程中应用快速掘进技术时仍然有一定的问题存在， 难以保障快速掘进技术应用实效性的最大 化发挥， 基于此， 针对快速掘进技术具体应用的探讨十分必要。 Abstract The rapid excavation technology of coal mine tunnel engineering is one of the common and widely used excavation technologies. With the continuous improvement of the level of science and technology, the rapid excavation technology has gradually developed in the direction of technology and mechanization in coal production and mining, and also a integration development trend has gradually emerged, and the whole process of coal mine construction has also begun to be actively optimized and improved. However, there are still certain problems in the application of rapid excavation technology in coal mine tunnel engineering, and it is difficult to ensure the maximum effectiveness of the application of rapid excavation technology. Based on this, it is necessary to discuss the specific application of rapid excavation technology. 关键词院快速掘进技术； 煤矿井巷工程； 应用问题； 优化措施 Key words rapid excavation technology； coal mine tunnel engineering； application problems； optimization measures 中图分类号院TD263文献标识码院A文章编号院1006-4311 （2020） 24-0137-02 137 价值工程 煤矿开采位置地质情况对煤矿采掘工作质量及效率 具有直接影响作用， 此外， 因人为因素造成的不正常开采、 应用机械设备时的不规范操作等， 都会对煤矿开采位置地 质情况变化造成一定影响， 这些因素的存在， 都使得煤矿 井巷工程中快速掘进技术应用难度逐渐增加， 同时也使得 技术应用效果降低。 2.2 落后的掘进设备影响快速掘进技术应用 虽然， 我国煤矿采掘技术一直在不断改进、 优化、 完善 和创新， 并且也显著提升了实际操作中的技术效果， 但值 得注意的是， 针对开凿煤矿的设备仍然较为落后， 相应自 动化以及一体化因素的缺少， 不仅难以保障设备应用过程 中效率， 同时也会耗费大量人力成本， 这一现象使得煤矿 开采成本在无形之中增加， 对我国工业发展进程的不断加 快造成了一定阻碍， 也使得企业竞争优势逐渐降低。 2.3 施工组织管理差、 亟待提高的施工人员综合素质 从现阶段我国煤炭资源实际情况来看，已然呈现出一 种短缺的现象，并且在一些地区内也有供不应求的情况逐 渐产生，此时一些煤矿企业往往会对眼前利益加以重点关 注， 反而对企业可持续发展抱有忽视的态度， 因此针对煤矿 开采施工组织并不会有过高的要求，相应管理制度十分缺 少， 最终导致施工组织管理作用难以充分发挥[2]。 此外， 因一 些煤矿工作人员相关经验或专业知识及技能的缺少，加之 较低的综合素质，一些现场施工人员并未接受专业的岗前 培训教育， 因此在具体施工过程中， 往往有一些施工人员对 掘进新设备难以做到熟练操作，一些技术及工艺实际操作 经验也并不丰富， 进而在应用具体掘进设备时， 难以保障快 速掘进要求得以充分满足， 从而降低了掘进施工效率。 2.4 工程设计缺陷影响快速掘进技术应用 一般来说， 煤矿开采是一项系统性工程， 开采期较长， 而对于煤矿巷道掘进和基础设施建设来说， 同样需要较长 的时间。煤矿巷道初级设计过程中， 实际资金成本和技术 条件都会阻碍工程的建设进程， 并且很多以人工为主的挖 掘施工， 往往在施工时才进行具体设计， 此时为便利施工， 往往会对挖掘面进行直接扩展， 此时就会增加巷道断面设 计， 最终在机械挖掘正式开展时， 一些弊端问题逐渐显现。 在巷道断面较大的情况下， 不仅会对快速掘进造成一定阻 碍， 同时也会使掘进工作量大大增加， 并且还会对巷道支 护造成影响， 导致掘进效率难以提高。 3 快速掘进技术在煤矿井巷工程中针对应用问题的 优化措施 3.1 重视煤矿巷道工程前期勘察工作 为避免地质构造因素影响快速掘进技术应用， 在煤矿 井巷工程开展的前期， 就需要安排专业对矿井所在位置地 质构造情况进行准确勘察和识别， 借此为煤矿巷道工程正 常施工和快速掘进技术应用奠定良好基础。 因煤矿井巷工 程所处位置地质情况密切关系着掘进速度， 加之掘进过程 中， 一些天然且不可测情况也可能存在， 此种因素也会影 响到掘进速度， 如矿井中有大量瓦斯存在的情况下， 就需 要工作人员勘察过程中还应该重点关注瓦斯涌出量等问 题， 借此为煤矿井巷工程中快速掘进技术的应用和高效掘 进提供有利条件。 3.2 优化运输系统、 加快排矸速度 一直以来， 我国煤矿井巷掘进排矸的过程中， 往往都 会对矿车加以利用， 但值得注意的是， 此种运输系统缺乏 相应的完善性， 加之还有较大安全弊端存在， 所以面对此 种情况就需要相关人员积极进行创新和优化， 将新的排矸 方式引入其中， 进而对运输系统进行有效优化[3]。 煤矿内可 以对皮带运输系统加以应用， 借此保障排矸效率得以不断 加快； 针对岩巷来说， 可以对皮带机系统进行集中应用， 基 于梭车的应用， 保障集中排矸得以良好实现， 在这一施工 流程内， 不仅能够有效减少人力、 物力等不必要浪费， 同时 还能够促进掘进整体效率的不断提升， 从而保障工程整体 的安全性提升。 3.3 针对施工技术管理进行不断强化 煤矿井巷工程的掘进施工具体开展过程中， 对比地面 施工而言， 井下施工面临的一个主要问题就是施工环境恶 劣、 可见度低， 并且不同施工环境的复杂性也不尽相同， 因 此在施工过程中一些突发状况随时都可能发生， 使得施工 人员不仅需要应对繁琐施工作业环节工序， 同时也会面临 巨大的工程量。所以在施工过程中， 需要以相关规定为依 据、 科学调配人员并积极开展施工管理， 之后对适宜的施 工工艺进行合理选择。如面临工作面顶帮破碎的情况时， 处理过程中就可以选择临时超前支护， 借此对巷道压力进 行更好的分担， 为快速掘进技术应用和高效掘进提供有利 条件[4]。此外， 掘进施工中， 需要将临时支护及时设置在工 作面顶板上， 借此有效避免生产安全事故的发生， 同时也 能够将二次支护进行一定程度的减少， 为整体施工成本有 效控制提供保障， 进而有序开展整个掘进工程。 3.4 针对光爆锚喷支护技术积极应用 此种技术的显著优势就体现在支护效果显著方面， 并 且还能够保障巷道的良好成型， 与其他技术相比， 此种支 护技术能够保障工作面轮廓平整且分明。 基于这一技术的 应用， 能够大幅度降低超挖及欠挖现象， 并且一般能够保 障 50以上范围的半眼率[5]。此外， 在应用此种技术的情 况下， 能够使得相关人员以不同岩性为依据， 对支护参数 进行优化， 而基于支护参数的有效优化， 能够将锚杆眼施 工数量进行降低， 使得打眼时间减少的同时， 促进掘进速 度不断提升， 确保成本支出得以从根本上降低。 4 结束语 即便是在当前社会中， 我们日常生活中不可或缺的可 利用能源仍然包含煤炭资源，基于煤炭资源的良好应用， 能够为电力工程的便捷性提供有利条件， 所以煤矿资源开 采和利用过程中，首先需要从掘进技术方面进行提升， 之 后综合管理开采过程， 基于煤矿开采质量、 效率的不断提 升， 促进企业竞争力不断提高， 进而更好的推动我国煤矿 事业稳定有序发展。 参考文献院 [1]边伟东.煤矿井巷工程快速掘进技术的应用研究[J].石化技 术， 2020， 27 （03） 122， 103. 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