煤矿井巷工程中快速掘进技术研究

发表时间:2020/4/30   来源:工程管理前沿》2020年2月第4 期   作者:曹高锋
[导读] 煤矿井巷工程中快速掘进技术的质量
        摘要:煤矿井巷工程中快速掘进技术的质量、效率以及安全性和稳定性对煤矿企业的发展与生产质量有重要的作用。随着工业化的不断发展与进步,煤矿能源的有效利用依然是现代经济发展与社会进步的重要资源供给部分,然而要实现煤矿资源的稳定供给,就要实现快速掘进技术在煤炭资源开采过程中的发展与应用。因此,本文针对在煤矿井巷工程中快速掘进技术的应用上进行分析研究,为提高掘进技术的创新提供帮助。
        关键词:煤矿井巷工程 快速掘进技术 研究
一、井巷工程中快速掘进技术的作用
        在煤炭产业的发展下,产业结构逐渐完善,生产规模也在不断扩大,但生产效率却未有实质上的改变。在传统的掘进技术下,尽管技术在不断的实践中得以完善和加强,但在掘进效率上却无法跟上目前生产的需要。同时传统的掘进技术操作简单、效率低下,相对的安全防护存在许多不足,对煤炭产业的经济发展和生产效率有一定的阻碍作用,甚至是会造成安全事故的频发,给企业带来经济上的损失,给员工带来生命上的威胁。因此,快速发展和完善掘进技术的工艺以及设备,对加快煤矿的开采效率有一定的推进作用,能有效的提高掘进技术的创新发展[1]。
二、井巷工程施工过程中的问题
2.1地质构造问题
        在煤矿开采工程中开采位置的地质构造,不仅在一定程度上影响开采工作的质量效果和效率,还对掘进技术的施工使用上造成一定的难度。加上人为的不正常开采和机械的不规范操作,都会造成煤矿井巷工程中地质环境的变化。当部分地质层受到影响,就很有可能发生坍塌事件,增加煤炭开采过程中的安全风险性。另外,由于开采位置的地质构造比较复杂多样,且充满各种不可控的因素,所以井巷工程本身的施工安全性较低,当掘进过程中遇到矿井中含有大量瓦斯时,就容易在施工中发生安全事故,对工程现场人员的安全存在一定的威胁。因此,在井巷工程施工过程中,因地质构造而存在的各种安全隐患问题都会造成掘进效率低,安全性差,不能有效的保护开采环境的稳定性,并且因各种安全事故而造成的人员伤亡不能有效减少煤矿工程的劳动成本,严重时还会增加工程的成本费用[2]。
2.2掘进施工中通风问题
        煤矿井巷工程在进行施工时,需要做好通风疏风工作,主要是由于开掘的岩体内可能存在有毒有害气体,再加上井巷施工过程中产生的工业废气,一定程度上影响施工人员的身体安全。另外,由于在相对狭窄、密闭的施工环境中施工作业,掘进过程中会造成的粉尘及炮烟的大量堆积,降低环境的能见度,同时其中一些颗粒粉尘和有害气体还会危害人员的身体健康。
2.3井巷支护工艺问题
        由于掘进施工过程中对围岩稳定性造成的扰动,破坏了原有的应力平衡和围岩的整体稳定结构,一旦围岩在已揭露的井巷范围内变形严重,就会导致岩体的坍塌、垮落。而支护就是人为的对开掘岩体进行修复性补救,使其维持在一个相对稳定的应力状态下。如果支护设计不合理、支护材料不达标、或者未按设计支护参数施工等,就会发生冒顶、片帮等安全事故。同时在井巷支护工作中没有综合考虑巷道断面大小、形状等情况,巷道支护也无法保证施工过程的安全。另外,在井巷支护工艺中没有及时将临时支护更换成永久支护,也可能造成冒顶事故的发生,威胁施工作业人员的人身安全。
2.4掘进设备问题
        在进行井巷工程施工过程中,因为施工现场环境比较恶劣、复杂,在掘进设备的使用中会遇到许多问题。

由于掘进设备的部分核心技术未能有效掌握,造成部分掘进施工环节不能有效实现自动化、机械化,造成掘进施工工作效率低下,浪费大量的时间和人力。尽管目前煤矿施工生产过程中,有不少相关技术人员对掘进设备进行不断的改良和创新,但掘进设备的整体性能和核心技术的掌握,仍与发达国家有一定的差距。掘进设备的相对落后,阻碍了掘进工作的质量与效率,存在一定的掘进速度慢、效率低、工程成本高等问题。
三、快速掘进技术在煤矿井巷工程中的问题
3.1快速掘进设备相对落后
        尽管目前快速掘进技术在不断的创新和提升,但目前大多快速掘进设备还比较落后,导致快速掘进设备在效率上无法满足现代生产的需要,并且部分掘进设备还需要大量的人力成本。同时,机械化平均程度低,掘进和配套设备不相匹配,短板制约明显,不仅没有提高施工效率,反而增加施工成本,阻碍了快速掘进设备与技术的共同发展和进步。
3.2施工工艺落后
        由于掘进设备的相对落后,导致施工工艺中的设备不能最大限度的发挥作用,反而阻碍了施工工艺的进步与完善,特别是在井巷支护工艺中的支护设备的应用。部分支护工艺因为施工难度大、经验少、技术不完善,导致支护设备在安装使用中存在技术水平低的问题。
3.3工程管理差,人员素质低
        随着“人口红利”的逐渐消失,从事煤矿施工生产的人员出现了断代,用工荒、门槛低成了煤炭行业的标签。许多煤矿工作者、甚至是技术及管理人员综合素质不高,没有相关工作经验,且相关专业培训不到位,造成部分相关技术人员没有实际操作能力,达不到相关使用要求,甚至出现技术失误,导致安全事故的发生。
四、优化井巷工程中快速掘进技术的措施
4.1提前做好煤矿井巷工程前期准备工作
        提前勘察煤矿井巷周围的地质环境,加强对地质条件的分析统计,有利于在井巷布置、施工断面及支护设计时采取更具针对性的方案和措施。通过对岩石相关性质的研究分析,能够提前收集施工区域的地质信息,为施工工艺和掘进设备的选取提供有效帮助,甚至对相关数据进行数据分析,从而使地质构造所带来的负面影响降低到最小程度。
4.2加强先进快速掘进设备的引用
        在煤矿井巷工程中多采用先进的快速掘进设备,通过不断的探索和研究,能不断扩大掘进技术的适用范围,在不断的试验中提高掘进设备的技术水平,从而有助于研发出适应不同煤矿环境的掘进技术和掘进设备。同时,有效提高设备的自动控制技术和远程控制技术,有效降低人工成本,减少因人工的错误操作带来的人员伤亡和财产损失,进而提高井巷掘进技术在煤矿工程应用中的安全性。
4.3加强掘进技术的施工管理要求
        由于掘进施工环境复杂,作业难度较大,因此,为了保证施工现场的质量要求和施工人员的人身安全及健康,需要制定出一套符合质量标准的规定及安全施工的要求,让作业人员严格按照规定和要求进行科学、合理的施工。同时,做好安全监督管理工作,避免在施工过程中发生安全事故,进而保障工人在安全、稳定的环境中施工。
五、结语
        总之,通过不断提升煤矿井巷工程掘进技术,加强煤矿掘进施工管理,能够有效提升煤矿采掘效率,保障施工质量,从而保证安全生产。
参考文献
[1]赵毅,煤矿井巷工程中快速掘进技术的探讨[A].居舍(研究探讨),2018(1):243.
[2]焦东杰,煤矿井巷工程快速掘进技术的应用研究[B].内蒙古煤炭经济,2018(1)54-55.
[3]陈晓庆,煤矿井巷工程中快速掘进技术研究[A].能源与节能,2017(8):130-131.
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