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米村煤矿大坡度岩巷快速掘进技术探索实践策略

发布日期:2019-11-30  浏览次数:152
 目前,米村矿已处于矿井回采后期,井下所布置工作面逐步向主副井靠拢,随之出煤系统及运输系统即将发生改变,出煤系统由原中央斜井皮带运至地面,大型设备及物料由原中央斜井转入井下各施工地点。现中央斜井即将报废,利用主副井提升,不仅生产能力下降,同时副井满足不了工作面安装、拆除、掘进工作面支护材料及大型设备运输要求。为保证我矿后期出煤连续性,稳定矿井产量,同时保证一切设备、物料运输正常,设计了东翼煤柱集中运输巷。 
  东翼煤柱集中运输巷设计总工程量562m,斜坡长度462m。运输巷采用锚网喷支护,巷宽4.8m,巷高3.4m,施工坡度+18°。 
  东翼煤柱集中运输巷工程量大,工期相对较短,按照我矿以往岩巷掘进速度,不能保证我矿后期出煤及运输正常,同时施工坡度较大,势必影响掘进速度,进而影响我矿后期正常生产。如何实现大坡度岩巷快速掘进是摆在我们面前的首要问题。为了提高大坡度岩巷快速掘进,满足矿井建设工期的要求,我们根据工程实际,从各个方面进行分析,总结出了一套较为系统、完善的施工方法。 
  1 影响大坡度岩巷掘进的制约因素 
  1.1 排矸系统机械化程度低 
  排矸运输是掘进的一道重要工序,其运输状况直接影响岩巷单进水平。东翼煤柱集中运输巷原设计采用矿车出矸,经计算一个循环的矸石量需排矸40~50车,运输量相当大,运输环节战线长、拐点多,每班大约安排3~4人负责矿车运输,同时受副井提升能力限制,矿车供应严重紧张,不能满足排矸使用,往往存在因矿车供应不及时,造成迎头当班矸石量不能当班排完,积碴越来越多,有时超过煤矿安全规定。排矸运输问题严重制约东翼煤柱集中运输巷掘进单进的提高。 
  1.2 机械化装备水平低 
  我国岩巷机械化作业线主要分为两大类:一类是高档机械化作业线,即打眼、装岩、转载、运输等主要环节实现机械化配套,用凿岩台车或钻装锚机组配大功率高效导轨式凿岩机打眼,无轨装载机全断面装岩,使工人从繁重的体力劳动中彻底解放出来,实现高速高效和文明生产;另一类是装载、运输采用机械化,而打眼、喷浆等仍采用人工作业,属于普及型机械化作业线。我国对岩巷掘进设备的研制与生产起步较晚,尤其是液压凿岩机、钻车及主要配套液压元件等的质量、性能等技术指标与国外同类产品相比尚有一定差距,而且高档机械化作业线设备投资较高,从而限制了其广泛应用。 
  我矿岩巷掘进采用风动凿岩机打眼、装药、爆破、耙碴机装岩,属于典型的传统作业方式,采购大型机械化设备不太现实,为了提供机械化水平,我们针对我矿现有设备型号选择更优良设备,以提高掘进速度。 
  1.3 矿井生产管理制度不够健全 
  掘进工作应有完善的、科学的管理制度作保障,否则易造成分工不明确、责任不清楚,相互之间不能协调一致和通力合作,且各工种间时常会出现矛盾,致使设备不能正常使用或提前损坏。 
  2 提高大坡度岩巷快速掘进的措施 
  2.1 优化排矸运输系统 
  如何实现排矸运输机械化,使之排矸连续性,是我们解决东翼煤柱集中运输巷掘进的首要问题。 
  东翼煤柱集中运输巷排矸系统的优化、改造,不仅加快了出矸效率,同时节省了大量的人力、物力及财力,加快了掘进速度,提高了单进水平,为皮带安装奠定了基础,保证了我矿后期出煤的连续性。 
  2.2 推行“三定”作业法 
  “三定”作业法即为定岗、定员、定工具,是古代“天人合一”思想在生产中的应用。古往今来普遍认为“天人合一”能够充分利用人类潜意识,在无意识的状态下提高工效。在该工程施工过程中,无论是特殊工种还是一般的掘进工,要求定岗、定员、定工具,经过长时间在一个岗位用同一台设备作业,对环境、生产工具达到一定熟悉程度后,能极大地缩短“无效时间”,间接地提高了工效。 
  2.3 加大投入,提高装备水平 
  米村煤矿岩巷掘进多年来一直采用风动凿岩机,以往我们采用YT-24型气腿式凿岩机进行打眼,为提高打眼速度,缩短打眼时间,我矿凿岩机岩巷将YT-24型气腿式凿岩机升级为YT-28型气腿式凿岩机,提高了打眼速度,根据巷道宽度每0.6m为标准上一部钻,10m2以上巷道断面布置4~5部钻机同时作业,节约了打眼时间,井下储备有各种钻机和备用配件。将ZY-30型耙斗装岩机升级为ZY-60型耙斗装岩机,减少了耙斗往返运行频率,提高了装岩机的工时利用率;投入快速接头,加工了分风、分水器,配备专用控制阀,实现管路连接快速化、工艺简单正规化。 
  2.4 推行掘进支护改革,实行差异化支护 
  推行掘进支护改革,要充分兼顾安全、经济效益、劳动强度、服务年限、工程质量等因素,从矿井发展布局着眼,从具体地质条件着手,以满足服务年限和降低劳动强度为目的,合理优化支护工艺,根据地质条件灵活选择差异化支护方式。 
  以往岩巷基本支护模式为锚网喷支护,但近年来,集团公司推行的支护改革,很大程度上让我们根据岩性硬度情况选择不同支护方式,我们以安全为前提,以减轻职工劳动强度为目的,根据东翼煤柱集中运输巷岩性情况优先选择采用锚网支护,巷道顶底板稳定段可采用锚喷或其他简单支护方式,顶板破碎段可选择锚网喷+壁后注浆方式,底板松软易发生底臌段可增加反底拱手段,其他方式可根据实际情况具体选择。 
  2.5 无极绳牵引运输、机轨合一技术 
  东翼煤柱集中运输巷开口施工后,为解决职工大坡度运料难问题,我们积极根据现场条件选择安装运输设施,如果采用小型绞车,会出现绞车群、占用人员较多、运料不安全等现象。为保证物料连续运输,我们在斜坡底选择安装无极绳绞车。提高物料运输机械化水平,杜绝肩扛手抬物料现象发生。 
  3 结语 
  东翼煤柱集中运输巷通过精心组织,2013年1月份单头掘进,连续五个月超100m,打破我矿多年来岩巷掘进不超百米的记录,提前一个月施工结束,为东翼煤柱集中运输巷后期安装、运输奠定了基础。 
  在此次施工中我们多方学习、交流,总结出适合我矿现有条件岩巷掘进突破百米的方法。通过改变施工工艺,岩巷单进及生产效率明显提高,为我矿开拓岩巷工程快速掘进提供了经验,解决我矿接替紧张做出了贡献,同时为以后其他类似巷道提供了重要依据及经验。 

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