影响煤矿快速掘进的因素及对策.pdf

当代化工研究 OQ Modem Chemical RggeaFch ，2020 10 技术应用与研究 影响煤矿，决速掘进的因素及对策 *李晋帅 大同煤矿集团宏泰矿山工程建设有限责任公司山西037003 摘要本文主要分析了影响煤矿快速掘进的因素及解决对策，重点结合煤矿快速掘进工艺的应用情况来分析其影响内容，其有效推动了 煤矿的掘进效果，促进了煤矿开采工作的顺利展开。分析影响煤矿快速掘进的因素以及对策，目的在于实现煤矿快速掘进技术的应用，从 而全面提升煤矿巷道的掘进效率，实现高效开采。 关键词影响因素；煤矿；掘进；对策 中图分类号TD263 文献标识码A Factors Affecting Rapid Tunneling in Coal Mines and Countermeasures Li J in sh ua i Ho n gta i Min e En gin e e r in g Co n str uc tio n Co ., Ltd ., Da to n g Co a l Min e Gr o up, Sh a n xi, 037003 Abstract This paper mainly analyzes the factors that affect the rapid tunneling ofcoal mines and the countermeasures, focusing on the analysis of the influencing content of the rapid tunneling technology in coal mines combined with its application situation. It effectively promoted the tunneling effect of the coal mine and promoted the smooth development of the coal mining work. This paper analyzes the factors that affect the rapid tunneling of coal mine and the countermeasures, aiming at realizing the application of the rapid tunneling technology of coal mine, thus comprehensively improving the tunneling efficiency of coal mine roadways and realizing efficient mining. Key words influencing factors ； ； coal mine； ； excavation countermeasures 随着煤矿快速掘进技术的不断发展，影响其掘进效率 以及工作效果的因素也在发生着较大的变化，而分析其具体 的影响因素以及解决对策就必须要从煤矿开采实践出发，结 合具体的煤矿巷道掘进工程来分析其快速掘进工作的实际状 态。下面针对挖金湾煤矿部分巷道的掘进工作现状进行研 究，分析其影响因素以及对策。 「影响煤矿快速掘进的因素 实际的煤矿快速掘进工作显示，在此次的煤矿巷道掘进 工程当中，影响煤矿快速掘进的因素主要是集中在地质环境 限制和施工管理等两方面。但随着煤矿巷道的持续推进，影 响因素的发展也会产生较大的差异，最终造成对煤矿开采工 作的影响效果不尽相同。下面结合此次巷道掘进任务来分析 其影响因素。 ⑴地质环境卩艮制 一般而言，地质环境的限制不仅会影响到煤矿快速掘进 工作的效率，而且也会影响到具体的掘进计划、掘进工艺以 及掘进技术的应用情况。在挖金湾矿的掘进工作开展中，其 周围的地质环境主要呈现出以下特点第一，地质断层的存 在，将影响到巷道掘进的方向以及掘进工艺的选择；第二， 煤层周围的岩石多为石炭系，对于煤矿快速掘进工作的影响 性较小，煤矿巷道整体掘进难度不大；第三，煤层的采空区 可能伴有积水区域，在煤矿快速掘进中需要注意开展防水 工作；第四，煤矿岩石层中下伏灰岩的岩溶水位较高，虽然 突水系数较为稳定，但仍需要注意煤矿的带压开采区域的实际 情况，对于可能发生的结构性涌水情况，加强掘进设备与排水 设备共同作用，进而防止水害的发生。第五，具有1〜3。的 煤层倾角，将限制巷道掘进的设备和工艺；第六，煤层的最 大涌水量较大，可能会发生水害，需要在掘进过程中加强注 意；第七，煤层中的粉尘具有一定的爆炸性，可能危害到掘 进工作的安全性；第八，煤层中可能涌出一定量的瓦斯，在 掘进过程中需要防止瓦斯爆炸等其他危害。总之，针对煤矿 巷道的地质环境限制情况，在煤矿快速掘进工作当中，要及 时针对各种地质信息进行汇总和分析，从而结合煤层的特征 以及岩石特性等制定较为全面的煤矿快速掘进方案，提高掘 进的效率。 ⑵施工管理 在煤矿快速掘进工作当中，施工管理的影响主要是集中 在较为繁杂的掘进流程而导致施工管理的难度提高以及造成 各种突发事故，进而影响到具体的掘进工作规划以及安全管 理，最终制约着煤矿快速掘进的效果和安全生产。具体掘进 流程见图1。 图1煤矿快速掘进流程图 结合上图，可以发现在煤矿快速掘进工作推进过程 中，虽然考虑到安全掘进的要求，但是随着阶段性循环的展 开也会埋下一些潜在的危害，甚至长时间的循环掘进也将造 成过度施工，影响到掘进工作的质量和生产安全。 2.煤矿快速掘进影响因素的解决对策 结合煤矿快速掘进工作存在的影响因素，分析其解决对 策主要是从突破地质环境的限制入手，通过改善掘进施工环 境来保障设备安全运转，进而提高煤矿快速掘进的效率；同 时，利用更为高效的掘进工作管理措施，实现掘进工作的全 面监管，达到高效率、高质量的煤矿快速掘进目标。主要的 解决对策要点和效果见表1。 当代化工研究 Modern Chemical Research90 技术应用与研究 2020 ・ 10 表1煤矿快速掘进影响因素的解决对策要点 对策要点效果 突頼 质限制 生产系统改进 与效果提升 提高对于煤层地质条件的分析与掌握程度； 达到精准爆破 [1 安全技术措施 应用 提高设备运行安全程度； 保障掘进环境安全 加强施 工管理 灾害应急处理 提高炎害处理能力； 保障掘进安全； 做到安全施工、全面监管 ⑴突破地质限制 针对此次煤矿巷道快速掘进工作中地质环境的限制情 况，主要是集中在对瓦斯的防治、巷道的通风、供排水系统 的完善以及综合防尘及隔爆技术等生产系统的性能改进与效 果提升上。 ① 瓦斯防治 针对瓦斯的防治主要是通过提升地质信息的采集水平、 提高勘探水平来分析巷道掘进期间瓦斯涌出的具体情况，并 配合l m直径的风筒和2*30KW的风机来完成工作面的供风，有 效稀释巷道内部的瓦斯。同时，结合给入井人员配备自救 器、安排瓦检员入井探测、安装甲烷传感器与报警装置等措 施来全面实现对煤矿巷道掘进工作中瓦斯情况的监管，减少 地质因素的限制。 ② 巷道通风 针对巷道通风工作则是利用压入式的通风方式，结合巷 道瓦斯涌出量、人员数量、风速来分析局部通风机的风量以 及风扇大小，最终利用通风起到一定的安全保障作用。 ③ 供排水系统完善 针对供排水系统的完善则是通过分析工作面的正常用水 量以及最大涌水量等来选择排水系统的管道直径以及铺设规 模；并结合管道内的流速、水泵流量等多种因素确保供排水 的工作的全面展开，防治水害。 ④ 综合防尘及隔爆技术应用 最后，针对综合防尘及隔爆技术的应用是通过工作面防 尘供水系统、水幕和喷雾设备、洗尘、装煤洒水、湿时钻眼 以及个体防护等措施，从减少粉尘出现、防止粉尘危害以及 解决粉尘危害等角度，全面预防和防治粉尘问题，保障生产 安全。同时，结合隔爆水袋的安装和防灭火措施等，按照数 量要求和技术要求保障煤矿巷道掘进工作的安全。 2加强施工环境改善 在施工环境改善上主要是结合顶板防护、防治水、安全 生产标准等方面来加强设备的安全技术管理，在充分发挥设 备性能的基础上，做好职业危害的防治工作，提高煤矿快速 掘进的效率。在顶板防护上，是结合防止顶板冒顶片帮的安 全措施、锚杆试验安全措施、顶板压力观察和定期分析、锚 杆施工等情况来实现对煤矿巷道掘进过程的顶板保护、做到 安全生产。 而在防治水措施上，则是结合排水系统的建设情况，坚 持”有掘必探”的掘进原则，做到对于巷道的超前探查设计观 测，更好的掌握煤层的掘进地质信息，确保工作面的安全。 在安全生产标准的执行上，则是基于现场秩序的建立、 设备的交接维护、工作面的定期检查、顶板的动态信息采 集、巷道支护质量检测以及掘进设备的质量标准贯彻等方面 来全面提升煤矿快速掘进的安全性，并为其营造安全、稳定 的掘进环境，为加强施工管理提供一定的基础。 ⑶做好应急菅理 对于整个煤矿快速掘进工作中的应急管理，则是在施工 环境改善的基础上，结合各种灾害的应急预案和预防措施来 进行煤矿快速掘进工作现场的管理，从而保证正常的施工秩 序。具体的施工管理是通过建立安全避险系统来针对灾害预 兆进行判定，结合应急措施、工作人员的救助办法、避险的 路线等内容为煤矿快速掘进工作的开展提供安全保障。一般 通过在煤矿巷道内部安装监测监控设备、井下人员定位设备 等，并结合紧急避险系统的应用，可以最大程度地实现对于 巷道内部情况的掌握，并做好救援工作。此后，针对井下水 灾、火灾、瓦斯爆炸、粉尘爆炸、顶板事故等灾害的表现方 式，通过紧急避险或者应急措施等都可以减少危害，并利用 救助办法实现自救与他救，进而保障生命安全。 ⑷积极应用高端技术设备 在进行煤矿巷道快速掘进施工时，虽然现有的技术设 备可以达到预期的掘进效率，但是为了进一步提高煤矿巷道 掘进效率，要加强对国外高端技术设备的引进，同时还需要 在现有工艺技术的基础上，按照煤矿安全生产规章制度来开 展煤矿巷道掘进工作，构建多工序交叉、同步施工模式，以 此来有效提高煤矿巷道快速掘进效率。同时，还需要明确不 同施工工序之间所存在的关联性，尽可能确保巷道掘进与支 护作业同步实施，在确保安全的同时，提高煤矿巷道掘进效 率。如今，大多数煤矿企业在进行巷道掘进过程中选择了大 型连续性机械采煤设备，其既能够有效提升开采速度，而且 还可以降低煤矿矿工作业强度，确保煤矿生产作业的安全 性、高效性。例如，在山西兴县斜沟煤矿施工过程中，选择 了EBZ318H掘进机，通过现场勘测发现其断面面积为17.诚，断 面宽X高4.5X3.8 m2。由于岩石节理发育良好， 岩质岩性为粗砂岩，因此运输与支护设施主要是以皮带机、 U型钢为主，最高日进尺7m,进尺深度为152m,这样一来不 仅可以提升掘进作业效率，而且还可以实现煤矿巷道的连续 掘进，进而有效提高其掘进效率。 3. 总结 综上所述，结合煤矿巷道掘进工作的实例来分析其影响 煤矿快速掘进的因素及对策，可以实现对煤矿快速掘进工作 流程的掌握，进而更好的提升掘进的效率和质量；并通过突 破限制、环境改善以及应急管理等措施推动煤矿快速掘进的 技术研究，做到高效生产、安全生产。 【参考文献】 [1] 宋建辉.煤矿巷道快速掘进关键技术分析[J ].建筑工程技 术与设计, 2019, 3564. [2] 式海腾.煤矿巷道快速掘进影响因素分析[J ].江西化 工，2019, 4 185-186. [3] 袁佳节.影响煤矿快速掘进的因素及采取的措施[J ].当代 化工研究, 2019, 1023-24. 【作者简介】 李晋帅 1990-,男，山西大同人，本科，助理工程师，大 同煤矿集团宏泰矿山工程建设有限责任公司；研究方向煤矿掘 进.