陕西秦源招标有限责任公司 陕西西安710000
摘要:煤炭一直是国家重点关注的能源,在经济发展过程中发挥着不容忽视的作用。煤炭一般埋藏在地表之下,开采难度较大。煤矿井巷工程是煤矿开采工作的一个重要项目,为了保证开采质量和开采安全性,需加强快速掘进技术的应用。通过使用快速掘进技术提高施工效率,增强煤炭开采数量,并保证开采工作顺利开展。
关键词:煤矿;井巷工程;快速掘进技术;应用
引言:现阶段煤矿开采中应用最广泛的掘进技术就是快速掘进技术,其在煤矿井巷工程中具有独特技术优势,不仅能够提高开采效率,而且能够保证开采安全性。因此,煤炭企业要大力推进快速掘进技术的应用,并不断更新开采机械设备,提高自动化和机械化,实现更好的技术应用效果。同时,根据煤炭产业建设情况逐步推动快速掘进技术和其他先进技术的融合,为煤炭产业一体化提供有力支持,促进煤矿产业可持续发展。
一、在煤矿井巷工程中应用快速掘进技术的必要性
煤矿井巷内部复十分复杂和多变,如果没有采取安全保障措施和科学的支护技术,很容易出现安全事故。而应用快速掘进技术于煤矿井巷工程施工中,不仅能够提高煤矿挖掘的数量,而且有利于提高工程施工安全性。快速掘进技术相比于传统挖掘技术,其工作效率更高,且不会对支护装置造成破坏,进而施工安全系数高。同时,在煤矿井巷工程建设中存在很多危险因素,稍不注意就会给施工人员带来生命危险。而快速掘进技术可以在很大程度上保证施工人员的安全,消除一些危险因素,使煤矿井巷施工稳步推进。由于煤矿井巷工程的主要目的在于开采煤矿,所以煤矿开采技术越好,开采数量和质量越高。而快速掘进技术对煤矿开采具有技术优势。其不仅能够改善煤矿物质的开采质量和数量,而且能够提高开采效率,给工程方带来更多的收益。并且通过应用快速掘进技术使各项资源得到充分利用,进而减少人力物力资源的浪费。该技术大大缩短了工程挖掘工期,增强工程建设品质。因此,加强快速掘进技术的应用十分有必要。
二、当前煤矿井巷工程快速掘进技术应用存在的问题
(一)地质构造问题
煤矿掩藏在山脉或者地层深处,开采位置不同的到的煤矿资源量不同,且影响着开采工作效率和工作质量。地质构造决定开采位置的地质情况,一般情况下开采位置的地质情况不会发生改变,但是如果开采的技术方法或者机械使用不当,导致开采位置出现变化,则会加大快速掘进技术的应用难度,且降低技术应用效果。此外,在掘进过程中很可能遇到特殊的地质结构,其中蕴含了一些天然物质或气体,比如矿井中有大量的瓦斯,掘进时挖到瓦斯入口,造成大量瓦斯泄漏;或者挖到地下水,导致水流迅速蔓延到矿井中。这些问题会降低煤矿井巷工程施工中快速掘进技术的应用效果。
(二)掘进设备问题
随着科学技术的发展,煤矿开采和生产技术设备不断更新升级。技术人员对各种煤矿挖掘问题有了更为全面的研究,对使用的机械工具改造和完善。虽然相比于其他发达国家,我国煤矿生产机械设备还存在一定的差距,但是正在飞速发展中。
当前我国煤矿生产机械设备自动化技术存在较大问题,自动化水平低,一体化进程缓慢且诸多难点尚未突破。在一些机械设备核心元件上一直被其他国家扼住颈部,没有自主研发出核心技术。同时,先进的掘进技术和设备大多是从国外引起的,成本极高。在这种情况下,我国煤矿生产中应用的快速掘进技术依旧是以人为操作为主,自动化水平低,进而导致工作效率不高。
(三)施工人员素质问题
当前我国煤炭企业进入繁荣发展阶段,产生巨大的经济效益。但是快速的发展产生了很多问题,比如一些煤炭企业只看到眼前利益,忽视长远发展,实施的开采方案造成煤炭资源浪费,环境破坏严重。最为严重的是煤炭企业在招聘施工人员时,没有严格审核人员的资质和能力。一些专业水平不高,资质较差的人员进入企业内部,参与到煤矿井巷工程施工中。不仅拉低了整个施工团队水平,而且在煤矿作业时频繁出现失误,引发很多安全问题。此外,对于新招收的员工,企业没有组织相应的岗前培训,导致施工组织管理混乱,大大降低了施工效率。
(四)工程设计问题
煤矿开采时间长,工程量大。且井巷工程掘进施工中需要建设一些基础设施和支护装置,进而拉长的工作周期。对于这么一个浩大的工程,科学合理的工程设计方案至关重要。在设计过程中受技术、资金、信息数据等方面的限制,很多企业为了减少成本投入会到了掘进施工后才进行工程设计。且部分企业一味追求速度,在施工时直接对挖掘面进行掘进,导致巷道断面增多,增强设计数量。在这种情况下,应用快速掘进技术后出现诸多弊端和问题,严重阻碍了掘进工作的开展。且加大掘进工作的工作量,给巷道支护带来更重的负担。
三、煤矿井巷工程快速掘进技术应用优化措施
(一)优化运输管理系统
在具体煤矿井巷工程中企业会优先采取矿车进行排矸工作,但是这种运输方式效率低下,无法满足开采需求。对此,为了充分发挥出快速掘进技术的作用,企业要积极创新运输方式。引入先进的信息技术和自动化设备进行排矸,从而提高煤炭运输效果。同时,结合互联网技术更新运输管理系统,让运输变得更加高效、安全和稳定。比如,在煤矿井巷工程中工作人员可以将快速掘进技术和互联网技术相结合,把皮带机、刮板机等设备系统联入总运输系统中,进行协同作业,从而提高排矸速度。并用梭车把排出来的煤炭石块运输出去,从而最大限度上提高运输效率,提高收益。一方面,为快速掘进技术的应用奠定良好基础;另一方面,推动煤矿产业的信息化进程。
(二)加强施工技术管控
由于煤矿井巷工程施工存在诸多危险因素,施工难度较大。且昏暗无光的地下环境延缓了施工速度,很难在规定时间内完成工程建设目标。再加上工程量大,参与到工程建设的机械设备数不胜数,稍不注意就会出现连锁反应,造成巨大安全事故。对此,必须加强施工技术管控,保证快速掘进工作的安全稳定开展。首先,相关管理人员要结合现场施工情况和国家煤炭开采法律法规,制定施工人员行为规范制度,对施工人员的施工行为进行约束和规范。同时,根据开采工作选择合适的开采技术,推动工程施工的高效开展,进一步增强工程建设速度和效果。
此外,如果施工人员在快速掘进过程中发现巷道两端出现破碎情况,则需立即建立起临时支护装置,从而减轻巷道压力,避免事故的产生。同时,施工人员还需在工作面放置一些临时支护顶板,从而提高支护效果。通过这些安全措施来提升煤矿井巷工程建设的安全性和稳定性,促进快速掘进工作有序开展。
(三)采用新型支护技术
快速掘进技术可以和其他先进技术兼容,共同完成掘进工作。比如,光爆锚喷支护技术。在掘进过程中难免会破坏地质结构,从而造成地质不稳定。而应用光爆锚喷支护技术可以大大提升施工的稳定性,促进掘进工作质量的开展。具体而言,光爆锚喷支护技术可以让煤面更加平整,使挖掘的深度和广度更加符合要求。同时,能够帮助施工人员了解岩巷的具体特点,从而调整支护参数,保证施工过程中的支护效果。
四、结束语
综上所述,煤炭资源是一种不可生资源,对我国经济发展具有重要作用。为了保证煤炭开采的质量,必须采取先进的开采技术。而快速掘进技术具有显著的技术优势,不仅能够提高施工效率,而且能够提高开采安全性和稳定性。因此,煤炭企业要加强快速掘进技术的应用,增强煤炭开采质量,推动煤炭产业的进一步发展。
参考文献
[1]边伟东.煤矿井巷工程快速掘进技术的应用研究[J].石化技术,2020,27(03):122+103.
[2]焦东杰.煤矿井巷工程快速掘进技术的应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2018(01):54-55.