浅谈提高半煤岩巷掘进单进的途径

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  摘 要:本文针对嘉阳集团公司矿井掘进单进的现状,对半煤岩巷掘进方法进行了较为详细的对比、分析,进而提出了提高半煤岩巷掘进单进的途径及相关建议,将对提高掘进单进具有一定的参考价值和意义。
  关键词:提高掘进单进途径;半煤岩巷;煤矿生产
  掘进在煤矿生产中起着先行的作用。嘉阳集团公司的半煤岩巷掘进目前采用传统的钻爆法施工,人工打眼放炮,耙砂机装矸,绞车运输,机械化程度较低,排矸时间长,进而导致掘进的单进相对较低。企业要“做大、做强、做优”,煤炭生产主业要实现可持续发展,必须通过走内涵式的发展道路扩大再生产。矿井的生产规模不断扩大,煤炭产量大幅度增长,巷道掘进进尺的量也相应大大提高。而事实上我公司煤炭产量的大幅度增长,采面推进速度加快,巷道掘进单进相对较低,半煤岩巷掘进进尺相应欠帐,因而造成采掘部署和采面接替相对紧张。在公司提高采煤装备,上综采后,采面接替会更紧张。半煤岩巷掘进已严重制约矿井可持续稳定发展。
  一、掘进单进的现状
  嘉阳集团公司近几年半煤岩巷掘进单进(架棚)的月均统计数字,见下表:
  从上表看,我公司半煤岩巷掘进整体水平与外单位130米/月相比是较高的。但在我公司,从02到04年半煤岩巷掘进单进提高了30米,随后有所下降,基本稳定在165米/月的水平,掘进进尺在现炮掘、绞车运输的基础上提高的空间不大了。
  二、半煤岩巷掘进单进低的原因分析
  煤矿生产,半煤岩巷掘进先行。半煤岩巷掘进在煤矿生产中起着至关重要的作用,是矿井实现半煤岩巷掘进超前,确保矿井生产后劲的根本。半煤岩巷掘进单进低严重制约半煤岩巷掘进进尺的提高,半煤岩巷掘进单进低的原因是多方面的。根据我公司的实际情况,主要原因在于:
  1、施工环节复杂,运输距离长,运输工作量大,安全性差。
  在我公司半煤岩巷掘进中,施工环节多,长期采用JD-11.4型绞车运输,JD-11.4型绞车钢绳长度最长为300米,JD-11.4型绞车运行300米需时12-15分钟,排矸需多次转运。长度为850米的巷道共需绞车4台(上山巷道还要多一台倒拉绞车),从以前的实际施工情况测算,正常情况下(运输队供车正常,巷道内每个车场均有座底车),循环进度1.5m,仅排矸时间就需2个多小时(如果供车不正常,掉车,排矸时间更长)。随着巷道不断向前延伸,运输路线更长,排矸时间将更久。
  在掘进生产中,绞车运输事故占掘进安全事故的80%多,钢绳在巷道内易磨损、易断绳,造成跑车事故,还易发生超挂车、不按章操作的违章行为。绞车运输安全性差。
  2、配员不足,新工人多,技术素质不高,操作技术不熟練。
  嘉阳集团公司由于多年未招工,近年由于老工人到年龄退休的多,加上矿井产能扩大,劳动力不足。公司在99年到2005年的几年间招收了1千多的采掘合同工,所招的采掘工大部分文化素质低,接受能力差,再加上部分人不愿学,造成多数人技术素质不高,操作技术不熟练。有的干了几年掘进,却一直在后面搞运输,碛头打眼、放炮的一概不会。公司近几年虽然招了1千多人,但各采掘队仍然配员不足,像掘进一、二队都还差10多人的配员。
  3、矿井地质条件较差。
  天锡矿井开采的煤层为极薄煤层,只有0.9米厚,小断层多,顶板的小滑面构造发育,易垮落,沿煤层掘进煤层起伏较大。
  4、沿袭传统,推广应用先进技术不积极,施工机具陈旧,故障多。
  公司半煤岩巷掘进长期采用钻爆法,架棚支护,绞车运输,煤电钻打眼,耙砂机装砂。所用机具打眼、排矸速度慢,易出故障;架棚支护支护速度慢,放炮易打垮棚,安全隐患大。07年公司才开始在半煤岩巷推广使用锚网支护。
  三、提高半煤岩巷掘进单进途径
  针对矿井半煤岩巷掘进单进低,采面接替紧张的矛盾,结合天锡井实际,对提高半煤岩巷掘进单进进行了多方探索,制定切实可行的方案,提出半煤岩巷掘进炮掘单进240米/月,综掘350米/月的目标,通过以下途径是可以实现的。
  1、用风钻打眼、锚网支护
  碛头采用7655型风钻打眼,解决了半煤岩巷在遇砂岩时用煤电钻打不动眼的情况,提高了打眼速度,节约了打眼时间。采用锚网支护,支护效果好,减轻了工人劳动强度,减少了巷道内的材料数量,不再出现架棚巷道柱子、工钢、半圆木需要大量场地堆放的现象。采用锚网支护,还可实行支护和出矸平行作业,节约了作业时间,提高工时利用率。
  2、采用皮带连续化运输,简化运输环节
  运输是制约掘进进尺提高的瓶颈,解决运输环节上存在的问题,可大幅提高掘进单进。2007年6月中旬,在3116机道炮掘中使用锚网支护,为简化运输环节,在3116机道安装皮带和转载溜子,煤(矸)进入3116机道煤仓,在260南运输大巷用矿车装载出井,为提高半煤岩巷掘进单进创造条件。下表是3116机道在采用皮带连续化运输,31161风巷和31162风巷采用绞车运输,掘进情况的比较表。
  3116机道在边学边干,不断摸索经验的情况下,掘进882.4米用时4个月,月最高进尺248米,月均220.6米。通过3116机道和31161、31162风巷掘进情况的比较,采用皮带连续化运输,月均进尺提高在40米左右。采用皮带连续化运输后,极大地简化了运输环节,缩短了排矸时间,提高排矸速度,为提高掘进单进创造了良好条件,大大提高了掘进单进。在3116机道掘进施工过程中,对放炮后崩落的煤及矸石实行分装分运,保证了工程煤的回收。
  采用皮带连续化运输,避免了多台绞车运输配员多的情况,可减少班组配员,节约了劳动力资源。采用皮带连续化运输,安全上消除了绞车运输带来的安全隐患,增加了安全性,这一点从07年7-9月的统计数字上得出结论。见下表。
  3、应用综合机械化半煤岩巷掘进技术,提高半煤岩巷掘进机械化程度。   嘉阳在半煤岩巷道掘进施工中,一直采用传统的钻爆法半煤岩巷掘进施工,因此对半煤岩巷道掘进进度、工程质量、支护效果以及掘进工效、成本等,都有较大影响。采用钻爆法掘进施工,半煤岩巷道掘进单进平均165米/月,掘进单进相对低。由于受爆破施工影响,巷道断面规格尺寸与施工设计图相比,经常出现超挖和欠挖现象,影响巷道工程质量。爆破对巷道围岩的震动、撕裂和破坏,不利于巷道的维护,影响支护效果。因此,改变掘进施工工艺,实现半煤岩巷掘进破、装、运机械化、连续化是改变半煤岩巷掘进施工现状的根本途径。
  根据EBZ100Z、EBZ135综掘机技术参数和半煤岩巷掘进施工情况,将综掘机应用于31131、31132风巷和3113机道掘进施工中,通过采取优化施工设计,为半煤岩巷使用综掘机提供技术保障;加强岗前操作技能培训;加强支护和技术管理;优化劳动组合及作业方式等措施,取得了较好的应用效果。
  A、进尺
  在煤层赋存相对稳定的区域,应用综合机械化掘进技术,半煤岩巷掘进单进较高。31131风巷全长1646米,在2008年4月6日开工,11月20日完工,月均235米,月进尺最高达到330米,其中,最高班进尺达到7米/班,最高日进尺12.7米/天。31131风巷用综掘机掘进,在技术不熟练等多方不利因素下,用时7个多月完成了1646米,而采用普通钻爆法施工最少也得用时10个多月,采用综掘比采用普通钻爆法施工节约最少3个月工期。3113机道全长1656米,在2009年2月初开工,7月7日完工,月均340米,月进尺最高达420米,最高班进尺10米,
  B、工效和配员人数
  据统计,综掘机在31131风巷掘进中,因设备故障影响,在生产不正常的情况下,平均工效也为0.43米/工。而断面稍小的32052风巷(同为半煤岩巷),采用普通钻爆法掘进,平均工效为0.245米/工。综掘机掘进平均工效比炮掘提高了43%。
  31131风巷全长1646米,综掘机掘进,采用皮带连续化运输,每班配员9人,出勤为综掘司机2人,支护3人,皮带司机2人,放砂工1人,共8人。随着巷道的延伸,使用两台皮带,不需增加配员就可完成掘进任务。31131风巷如果采用炮掘、绞车运输,前600米需绞车4台,配员11人,出勤为材料道绞车3人,300米绞车2人,碛头下放绞车、倒拉绞车2人,耙砂机司机2人,共9人。碛头在打眼、支护时全班人员都到碛头工作。随着巷道的延伸,31131风巷1646米,300米一台绞车,需绞车6台,加材料道绞车,整条运输线共7台绞车,每班最少出勤人数为16人,配员增加为20人。运输线的增长,排矸时间增加,每班时间只能完成一个循环,工效约为0.1米。
  C、劳动强度低,安全效果好
  采用综合机械化掘进,减少了运输环节和多台绞车提升的工作量,大大降低了员工的劳动强度,从根本上消除了提升运输的安全隐患,改变了安全生产环境。从我公司掘进环境来说,支护方式和顶板管理是先进的,安全性好,最大的安全威胁来自绞车运输。从近几年掘进安全生产事故统计来看,80%是运输事故(08年掘进一队所发生的9起安全违章全是绞车运输事故)。而从08年4月31131风巷开始综掘起,到09年7月3113机道完工,碛头无一员工受伤,无运输事故,实现了安全生产。
  D、工程质量、支护效果
  采用综掘机掘进施工,通过划线掘进,保证了巷道成型,避免了超挖和欠挖的现象。31131风巷、31132风巷、3113机道每月的安全质量标准化验收来看,均达到优良级。
  采用综掘机掘进施工,减少了炸药爆破对围岩的震动、撕裂和破坏,利于半煤岩巷掘进施工顶板管理和巷道支护管理。
  4、合理组织,加强技术培训,强化施工现场管理,为提高半煤岩巷掘进单进创造良好条件
  合理进行劳动组织,加强职工的技术培训,提高职工的操作能力是提高掘进进尺的有力保证。在施工现场管理方面,狠抓施工环节管理,减少施工环节不畅对提高半煤岩巷掘进单进的影响。
  一是搞好劳动组织管理,定期对职工进行技术培训,提高职工的实际操作能力,增强职工的安全意识水平。
  二是加强通风管理,通风及监测设备严格按“掘进系列标准化”要求进行装备,因此选择2×15KW大功率对旋局扇、直径800mm胶质风筒对碛头供风,缩短放炮后吹散炮烟和降低瓦斯浓度(低于1%)的时间,并在综掘碛头安装除尘风机和采用气喷雾降尘,极大改善了通风效果。
  三是加强机械及电气设备的预防性检修工作,精检修、勤维护,保证维修质量。
  四是搞好运输后勤保障,确保运输车辆的供应。
  四、结论和建议
  提高半煤岩巷掘进单进,是客观条件对我们的要求,是矿井综合管理水平的集中体现。以上提高半煤岩巷掘进单进的途径,经在公司天锡井260水平半煤岩巷掘进中实践证明是可行的。
  1、采用锚网支护,溜子和皮带连续运输,在3114机道月均进尺222米,单月最高252米,掘进班组配员固定在34人,随着巷道的延伸,不需增加配员。
  2、综合機械化掘进技术在31131风巷月均进尺235米,单月最高330米;3113机道月均340米,单月最高420米。通过今后的不断实践,操作技术的提高,月进尺是能稳定到350米以上的。
  因此,采用锚网支护、皮带连续化运输,简化运输环节,是提高半煤岩巷掘进单进的有效方法。采用锚网支护,在采煤工作面机采时在机道和以后不用的风巷侧不开切口,可减少打印子人数18人,巷道回收人数也相应减少。应用综合机械化掘进技术,提高半煤岩巷掘进机械化程度,是提高半煤岩巷掘进单进的发展方向。提高掘进机械化水平,可减少现有掘进头数,半煤岩巷掘进6000米两个综掘头就可完成。掘进综掘,机、风巷长度可加长,减少采煤工作面搬家的次数,提高掘进回采率。提高矿井机械化水平,可减轻工人劳动强度,减少劳动力数量,有效控制入井人数,提高矿井安全水平。
  建议:
  1)矿井要进一步提高半煤岩巷掘进单进,必须走机械化发展之路,提高半煤岩巷掘进机械化装备水平。
  2)把好设备、零配件质量关,提高设备维修质量。
  3)加强职工技术培训,提高职工操作技能。
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