煤矿岩巷快速掘进的影响因素及应对策略
2020-09-10杨凯
杨凯
摘要:本文结合某煤矿岩巷掘进施工实际,首先全面分析了影响岩巷掘进速度的几个主要因素,然后从组织管理、技术措施、资源配置、奖惩机制等方面提出了具体的应对策略,以期能够为广大煤矿生产管理同仁在开展相应管理实践时有所帮助。
关键词:煤矿巷道;快速掘进;影响因素;应对策略
一、工程概况
某煤矿上部岩层平均1.3米,下部煤层平均2.4米,设计生产能力220万t/a,巷道断面为两侧直墙半圆拱形,4000×3200mm,掘进工作面岩层为中细粒砂岩、砂质泥岩,掘进采用锚杆钢筋网支护,顶部锚固力设计不小于120KN,预紧力矩不小于200Nm,两旁直墙不挂网,掘进采用传统的气腿式凿岩机配铲斗式装岩机作业,2018年平均掘进速度为90m/月,效率较低,有较大的提升空间。
二、煤矿岩巷快速掘进的影响因素
影响该煤矿巷道掘进进度的关键是工艺流程的耗时量,其中细化施工循环工序,主要有:交接班及班前5分钟安全教育(5min)→敲帮问顶、铺网(50min)→接风水管等准备工作(30min)→锚杆钻孔、上部炮眼钻孔(180min)→出渣(75min)→下部炮眼钻孔、支护帮部底脚(75min)→吹孔、装药、放炮(180min),其中钻孔和吹孔、放炮两个工序耗时最多,当然其他工序之间是可以同步进行的,本文从各个工序的内外影响因素来分析影响耗时量的主要成因。
(一)地质构造因素
钻孔工艺与地质构造因素有着密不可分的内在联系,其中,地质构造复杂程度是制约岩巷掘进速度的关键因素。该煤矿多为砂质泥岩,底、顶板的板块不够稳定,掘进层出现涌水,一方面对生产安全造成隐患、另一方面严重阻碍施工的效率,掘进速度受到制约。
(二)工艺技术因素
技术技能水平对各工序耗时起关键作用,该煤矿采用传统的常规施工工艺,支护强度相对较高,大断面支护难度增加,给施工带来困难,以致技术手段、施工措施受限,尤其是在地质条件较差的锚网支护缺少经验,单项工序耗时长,严重降低了施工效率。
(三)资源配置因素
施工资源配置是否适用施工工艺要求决定巷道掘进速度,该煤矿尽管在装、运作业采取了机械化施工,但主要工序钻眼、喷浆、装药、放炮等仍然是人工操作,机械化程度依然很低,人工强度高、安全风险大,使得巷道掘进施工效率很低。
(四)组织管理因素
施工组织管理水平和作业人员的技能素质是提质、提速的软实力,然而多数企业只顾眼前利益对施工组织缺少科学安排,没有预警措施,企业在进行人员的招聘时也没有经过严格的筛选,以致部分技术人员没有煤矿工作经验、综合素质不高,靠蛮力甚至对机械操作都较为陌生,造成设备台班效率低下,掘进施工效率难以提高。
三、煤矿岩巷掘进速度的提升策略
综上分析,影响掘进速度的除了地质等外部因素外,也同技术工艺、管理水平和人为内在原因息息相关,要想提高掘进进度,可采取如下措施予以改进。
(一)采取适宜掘进技术
推广超前地勘技术,能够较好较快地解决采煤过程中的地质问题,由此可根据地质勘探情况预先研究钻探方案,制定防突出、防误透老空等专项措施并在实际施工中予以严格落实;另外,掘进中可采用较为成熟的光面爆破技术,如此不仅大大降低了施工成本,提高了机械化作业效率与质量,而且也促使煤矿岩巷掘进速度得到有效保障。
(二)优化施工作业方案
首先,优化耗时较长的打眼爆破工艺流程,规范爆破点的基本构图布置,使掏槽点、周边点和底边点、辅助点之间相辅相成,缩小工序耗时量;其次,优化爆破工艺,例如针对该煤矿泥岩结构,可在改进工艺后采用水胶炸药串联爆破,从而有效提升整个煤矿巷道的掘进进度;另外,优化锚杆支护方案,可结合锚网施工,如该煤矿巷道支护将锚杆间距由原来的750mm增加到目前的900mm,相对减少了成孔数量,在一定程度上推进了岩巷的掘进速度;此外,优化岩巷掘进出货系统的设置,尤其是在斜巷运输非常困难,因此,可根据现场情况采用耙矸机配合皮带机出货,并利用回柱绞车牵引皮带机挪移,从而大大缩短了出货时间,同时降低了安全隐患,加快了排矸速度,为煤矿岩巷快速掘进提供了可靠保障。
(三)强化劳动组织管理
煤矿企业为谋求利益最大化,“能舍则舍”的思维禁锢资源的投入,往往将造成掘进效率低而得不偿失。因此,务须充分考虑多个工序交叉作业时人员的合理配置,并在确保落实安全规程和人身安全的基础上,科学组织劳动力,分工协作,以有效杜绝各个工种之间工作量的不均衡而出现窝工推诿的现象,从打眼、锚固、喷浆、后路运输、出貨、打点、开耙矸机、绞车操控等工种一一明确到人,“以人定岗”,并在班前会明确责任、工作任务、工作量以及安全注意事项到个人,以有的放矢地节约协调时间。
(四)加强机械设备投入
加大掘进施工机械设备的投入,对于高水平的机械化作业,可采用较大功率的导轨凿岩机台车和钻装锚机打眼,不仅可以降低人工劳动强度、提高工作效率,而且可以大大减少人工井工作业的安全风险;另外,根据掘进速度的提升适当增加矿车数量,从而有效提高运输速度。
(五)紧抓施工组织管理
首先,制定并严格贯彻落实各项安全规程,强化劳动组织管理,促进各个工序之间的有效衔接和有序循环,确保成建制保障体系的有效运行,是推进岩巷快速掘进的长远保障机制;同时,需要根据现场情况完善组织模式,科学组织施工管理,不能一味追求进度而忽视保障体系的落实,并对岩巷掘进过程中的各项细节予以一一掌控,以有效确保施工进度安排和管理次序的整体完备性。
(六)切实贯彻奖惩机制
人的因素是根本保障,员工的工作积极性和工作热情是提高岩巷快速掘进非常重要的因素,不但需要员工的技能水平和业务能力,而且要从工程质量、工作效率、班组管理和台班生产力上,制定严格的奖惩激励标准,体现“按劳分配”的原则而打破大锅饭的平衡分配,进而为职工提供有利的工作环境,是提高巷道快进的潜在软实力。
四、结论
岩巷掘进是否快速对于煤矿的安全作业和效益提升均有着极大的影响,因此,须针对影响掘进速度的诸多不利因素予以具体分析并具体处治、应对,进而切实加快掘进效率提高采煤成效,推动煤矿企业健稳长足发展。
参考文献:
[1]刘英伟.影响煤矿岩巷快速掘进的因素分析及优化[J].内蒙古煤炭经济,2019(8):84,160.
[2]邢俊杰,张芳.岩巷掘进效率的影响因素与提升对策[J].价值工程,2014(17):33-34.