技术的更迭是提升生产力的根源所在,因此各行各业都对相关生产工艺、技术手段进行优化和升级。但是,在创新优化过程中,仍然需要面对层出不穷的问题。所以,在矿山岩巷快速掘进技术应用过程中,同样需要人员结合实际情况开展技术优化工作。本文从矿山岩巷快速掘进技术发展现状入手,对影响相关工作开展的因素进行了分析,同时结合现有技术的应用经验,从技术、管理、设备等角度对技术进行分析,旨在明确技术的优化方向。
近几年,我国煤矿建设技术水平随着煤炭工业的发展得到了长足的进步,同时岩巷掘进技术也得到了进一步的更新和发展。例如锚喷支护等技术在实际应用中的推广,更是为矿山生产创造了有利条件。同样,还有机械化技术、中深孔爆破等技术的应用,同样促进了矿山生产水平的提升。不同工艺的应用,对于岩巷掘进技术应用的发展提供助力以外,也带来了更多的挑战。因此掌握岩巷掘进技术应用现状对于未来技术应用十分重要。
在钻爆法施工中需要应用到钻眼机、起爆器材。一般来说,钻眼机分为风动、电动、液压、内燃四种,这也是按照能源的划分方式。另外,还有按照破岩机理的划分方式,即冲击式、旋转式。为炸药提供能量,并引起爆炸的器材被称为起爆器材。导爆索、发爆器以及雷管等都是常用的起爆器材。
目前,我国巷道钻眼爆破技术已经得到长足的发展,中深眼爆破已经逐渐取代浅眼爆破,全断面一次爆破也逐渐取代工作面多次爆破。毫秒爆破在20世纪70年代,已经在我国各地矿山得到广泛的应用。在之后的发展过程中,预裂爆破、光面爆破等技术的出现与推广,让控制爆破成为可能。在控制材料消耗、人力消耗、提升工作效率等方面,光面爆破技术有着突出的表现。因此,这种技术除了能够满足工程质量以及施工安全的相关要求,还能更好地提升施工经济效益。随着技术的不断发展,尤其是将光面爆破和锚喷支护相结合,为巷道支护技术的应用提供了新的思路,并为进一步提升掘进技术、保证支护质量、控制施工成本奠定良好条件。如果能够有效运用装药结构,并对起爆顺序以及相关的光爆参数进行调整,能够让掘进岩石壁保持平整、光滑的状态。光爆锚喷技术的应用,有效控制了岩体被破坏的程度,并缩小位移量,进一步保证施工过程的安全性。
在巷道掘进过程中,装岩与运输所占的工作循环时间比例较大,一般为35%～50%。由此可见,这部分工作属于较为繁重的工作。
岩石全断面掘进机在矿山开采中得到了广泛的应用,因此钻研爆破工序得以取消,同时能够平行开展破岩、装岩等过程。所以,我们可以将岩石全断面掘进机看做能够实现连续破岩、装岩、装载、临时支护以及喷雾防尘等工序一体化的联合机组。总体来说,这种设备具有较高的机械化程度,在连续作业方面有着突出表现,工序得以充分简化,达到提升施工速度的作用。但是,在实际施工过程中,这种设备的应用也带来了一定的问题。例如掘进机本身体积、质量较大,需要较长的拆装时间,很难对其进行运输。另外,掘进机需要较长的辅助作业时间,并伴随着较大的动力消耗,因此其机器作业率低。掘进机的刀具寿命相对较短,因此其掘进成本较高,掘进巷道所需要的曲率半径足够大的情况下才能运用掘进机,但是我国曲率半径达到相应要求的煤矿巷道较少。全断面岩巷掘进机难以良好应对变化较大的岩性地质结构、涌水、断层破碎带,在这些地质环境下,设备掘进速度受到明显影响,部分情况下掘进设备完全无法工作。所以,我国目前很难广泛应用岩巷全断面掘进机。
目前,在开挖岩巷后,需要运用支护技术对周围的岩石进行支撑,以达到避免岩石掉落、变形等不安全因素出现的效果。目前,锚杆支护的应用范围较广,这与该技术适应能力较强有关,同时能够更好地提升施工效率。与此同时,技术人员也发现锚杆支护技术能够更好地降低通风阻力,并且工具材料重量较轻,能够更好降低施工强度,在保证施工安全的同时,降低维护成本。在实际掘进过程中,可以将断面控制在较小的竖屏,能够在节约钢材、坑木的同时控制施工经费。但是,锚杆支护技术难以起到预防周围岩石风化的作用,因此难以运用该技术实现避免裂隙岩石剥落等问题。一般来说,技术人员会联合其他技术,例如常见的光爆锚喷支护技术以及锚喷支护技术,这些技术都得到了广泛的应用。
在煤矿岩石快速掘进施工过程中,输送机、矸石仓的水平缓冲是输送技术的重要组成部分。而胶带输送机则是较为常见的输送机种类。出矸的速度过慢、人工需求较大是传统输送设备的主要缺点,另外,传统运输设备本身也存在一定的设计缺陷。技术人员可以通过运用胶带运输机,分离物料以及矸,实现同时上下层输送,在减少资源、能量消耗的同时避免安全事故的发生,为后续的维护和管理创造有利条件。对于矸石仓的水平缓冲而言,是建立在胶带输送的基础上来考虑的,为了让矸石能够快速地进行转储,将人行道、矸石、轨行道区分之外,还要在中间搭建好防护网,并且将这个段作为缓冲水平矸石仓,从而形成连续的出矸系统,大大降低工人的劳动强度。
为了保证巷道的施工能够快速、高效、安全地进行,不但需要选择正确的施工方案,使用正确的施工工艺,还需要对工程有科学的管理。正规循环作业是一项十分有效的方式,既能够全面而有计划地完成巷道快速掘进施工的任务,还能够提升施工的效率与速度,改进企业管理且降低成本。质量管理工作也是需要特别重视的,施工人员应该具备足够的工程质量意识,在施工期间重视工程质量,并且严格进行质量管理监督工作,定期组织质量管理的学习或培训。此外,还可以利用成立质量管理小组等形式来达到提高监督工程质量的目的。很多时候,因为矿井巷道工程施工环境或种类的差别,应用的施工方法完全不同,想要能够实现施工期间的全面质量管理,必须严格遵守质量检验制度,避免不合格的工程出现,进而让快速掘进技术的发展有一个基本的保障,同时也对掘进进尺的提升有一定的促进效果。
煤矿岩巷快速掘进工程对安全及技术的要求相对较高,同时也存在一些技术问题和安全隐患。因此,需要做好员工人身安全保障工作。具体来说,需要聘用受过并通过相关技术培训,获取相关资质证书的技术人员上岗。定期对设备进行检查和维护,保证设备处于良好的运行状态。定期对斜巷进行管理和维护,保证避灾路线的畅通与安全。重点保护通风设施的稳定与运行,为构建安全工作环境创造条件。管理人员也需要定期深入施工现场进行监督和管理,并对现存的安全隐患进行排查和处理,将安全隐患控制在微小水平上。
对于部分地质环境,仍然需要进行爆破。因此,需要在爆破开始之前,做好裂隙岩体爆破研究,明确节埋裂隙发育情况,避免将炮孔布设在弱面发育区内部,这样能够有效增大爆炸波的作用。管理人员需要采用反向起爆的方式,另外需要进行不偶合装药,同时使用低爆速炸药,对炮孔堵塞进行改善。在提高掏槽效果方面可以选用远距离小直径空孔,这样做也能起到降低炸药单耗的作用。
另外,技术人员也需要对巷道围岩应力场的大小进行分析,明确巷道变形情况以及其稳定性,为后续工作提供参考数据。
自燃陶粒是煤研石所形成的,并具有活性好、质量轻、强度高等优势。另外,这种材料也具有大粘度、好易性、高强度等优点。如果能够配合先进的喷浆施工工艺,那么混凝土巷道的支护强度则能够得到进一步提升,同时,喷浆效率也能得到提升,成本得到有效控制。这种技术点应用,在很大程度上解决喷射混凝土施工过程中存在的粉尘浓度高以及中间弹量大等技术难题。
综上所述,预裂爆破、光面爆破等技术的出现与推广,让控制爆破成为可能;光爆锚喷技术的应用,有效控制了岩体被破坏的程度,并缩小位移量,进一步保证施工过程的安全性;岩石全断面掘进机在矿山开采中得到了广泛的应用,因此钻研爆破工序得以取消,同时能够平行开展破岩、装岩等过程;锚杆支护技术能够更好地降低通风阻力,并且工具材料重量较轻,能够更好降低施工强度,在保证施工安全的同时,降低维护成本。在应用先进技术的同时,仍然需要技术人员与管理人员从日常工作管理的角度,深入施工实际,对现存的技术问题进行思考,并提出更为有效、可行的技术优化方案。
摘要：目前,矿山挖掘过程中,已经广泛运用了自动化技术,因此快速掘进技术在实际开采过程中同样有广泛的应用。但是,通过实际生产我们发现矿山岩巷快速掘进技术中也存在诸多的漏洞,这些漏洞的存在将为生产安全埋下一定的隐患。但是,同样也随着相关技术的不断发展,也将有更为有效的方式对矿山岩巷快速掘进技术漏洞进行处理。因此,本文从多个角度对矿山岩巷快速掘进技术进行分析,旨在为后续矿山开采工作的开展提供参考和借鉴。
关键词：矿山,岩巷,快速掘进,技术
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