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[摘要]: 目前,由于老矿井的开采深度、范围正在逐年增加以及开采的机械化水平也在逐渐提高,老矿区要想继续开采,面临的首要问题是高效掘进以及解决不利的复杂水文地质条件。本文分析了某矿的复杂水文地质条件,根据其存在的实际情况,有针对性的提出了继续开采的新方案—骑行掘进,这一方案的实施,不仅增强了矿井掘进面的安全性,还提高了矿井煤巷的掘进速度。
[关键词]: 复杂水文地质;煤巷;综掘工作面; 掘进技术
中图分类号:TD741
某矿采区的标准高度是-431.3~-579.2m,采区走向、面积、倾斜长分别是:1800m、2.1 km2、1120m。该采煤区具有较复杂的水文地质条件,各断层中水含量高,没有钻孔的可参考资料。据推测,该煤层厚度为1.2m-1.4m [3,5] ,厚度平均为1.2m,绝大部分地段相对稳定且厚,煤层倾角无较大变化,煤层的倾角和走向分别是6°~9°、90°-121°,由于开采解放层和开采中条件的限制,该采区受应力叠加的影响非常明显[1,4]。为了保证煤矿继续掘进的安全性,将采取以下探水和放水措施:先勘探后掘进、勘探的时间较掘进的要长,并结合钻探[2,5]。
1.水文地质条件
某矿工作面的埋深度是680~720m。地板和顶板分别为砂质泥岩和泥岩,他们遇到水很容易发生膨胀现象。根据以前开采的工作面推测,该开采区有3条落差是1.9-2.8m的断层、1.2-1.8m落差的回风巷。该采区的积水面积已经达到78000m2,已经严重威胁到邻近采区的回风巷,而且已出现780m的威胁距离。
2.施工设备和设计方法
( 1) 施工设备的选用,主要采用一下设备:使用EBZ-200型掘进机进行工作面掘进,联合运煤时采用的是桥式转载机(SZD800/11G)与胶带输送机的配合(SSJ-650),选用 BQS水泵(50-50-22kW)进行煤巷排水;同时备有一下辅助设备,煤电钻(ZMS12型)、风扳手(AQS-90J2 型)、气动钻机(ZQS-50/300型)。
( 2) 施工设计方法,在掘进过程中,不留下尾工,要一次成巷,由1个喷浆班和2个掘进班负责循环掘进和挖砌水沟、巷道成巷[1]。成立由安全部门组成的组织机构,每月及时召开会议,解决矿井生产中的各项问题,确保物力、财力、人力的全面供给[4]。要加强矿井施工过程中的掘进、运输和机电设备的管理与组织工作,使整个生产安全高效且协调一致[4]。重视掘进设备的维护,安排有经验的专门人员来负责设备的日常检查、维修、清洗和使用工作;加强操作人员和检修人员的交流,以便及时发现故障并进行检修,排除安全隐患[1,2]。
3.探放水期间工序
(1)探放水措施:①按照《煤矿安全规程》规定,在煤矿生产过程中,必须执行“有疑必探、先探后掘”的原则,认真落实好探放水工作,真正杜绝水患事故,确保矿井安全生产,特编制探放水安全技术:②成立探放水领导小组,组长:矿长 成员:安全矿长 技术员 瓦检员 安全员[1]。③采掘过程中,若经过采空区,必须先探明空区内是否有水,如果有水,必须先放后施工[5]。④先从采掘工程平面图上确定采空区的准确位置,然后设计探放水方案,方案中明确探放水钻孔的各种参数,预计存水量,详细说明透水的避灾路线[6]。⑤ 放水前必须将水流经的地点水沟清挖畅通,如果需用排水泵排水的,事先必须准备好排水泵,排水管道,并保证能正常运行[2]。⑥打钻前必须将探水钻稳固好,不能有松动现象,在探水过程中,若钻机松动要随时进行加固,操作钻机时,人员不能站在钻机的后方,只能站在侧面,并严格按照钻机操作事项进行操作[1]。⑦ 钻机必须实行“风电、瓦斯电”闭锁[3]。⑧严禁无风、微风以及瓦斯超限作业,放水期间,每班必须派管理人员现场值班,观察透水预兆,按时 向调度室汇报[4]。⑨如果有透水预兆,现场管理人员必须立即撤出受水灾威胁地点的所有人员[5]。⑩技术人员要现场收集放水过程中的资料,并进行整理入档[1]。
4.有效的组织管理机制
①首先,要做好施工组织管理,每个月都要预判下个月的推进位置、需要的机电设备、水泵开关等,以便给相关人员留下采购和准备时间;其次,提前准备好下月可能要用到的各种材料和工具,并将其提前装车下井;再次,要做好后勤的保障工作,做好以下保障工作:设备、材料的及时供应,管线和机电设备的供给,检修人员及时做好设备的补充、更换及检修工作;最后要做好每道工序的衔接工作,特别是接班分工、截割分工、割煤之后的支护等,注重工序安排和劳动组织优化,把一些平行的工序安排在同一时间进行。
②施工过程当中,严把质量关,坚持标准化管理和验收,严格遵照《采、掘工程质量管理规定》,不合格工程不交接,把好工程的每道工序[4,6],使上道工序服务于下道工序、环环相扣、唇齿相依[1]。
③加强考核机制,细化责任落实到人,形成“矿区考核班组,班组考核个人”的考核机制,使每个人都有负责的指标。实施出勤奖励和绩效工资办法,出勤嘉奖分为5个等级,出勤16天以下取消绩效工资,出勤18-16天时将按四分之一的绩效工资计算,21-19个出勤工将按二分之一的绩效工资计算。绩效工资是在国家规定的工资以外,根据生产中的质量、安全等项目按照考核所得分进行评选,评选出的先进个人和先进组的绩效奖励分别是200-400元、2000-5000元。
5.结语
自2012年11月以來,随着综采面掘进开工,复杂水文地质条件下安全快速掘进技术已经应用到该综采面回风巷的掘进工作中,使得我矿综掘面月掘进尺达到190m以上,在2013年3-4月连续进尺为290m以上,施工过程杜绝了轻伤等事故的发生,巷道施工均达到了优良水平,取得了单头巷道每月掘进320m的成绩,实现了我矿在复杂水文地质条件下综掘面巷道快速、安全和高效的掘进。
参考文献
[1]赵建华,陈亚东,徐洪泽,周磊. 滨湖煤矿复杂地质条件下煤巷综掘锚网支护掘进技术[J]. 科技创新导报,2010,21:85.
[2]毕寸光,刘志刚. 复杂地质条件下提高煤巷单进综合掘进技术在主焦煤矿的实践[J]. 黑龙江科技信息,2011,17:50.
[3]王绪友,刘军舰. 长距离煤巷综掘工作面通防安全保障技术研究与应用[J]. 山东煤炭科技,2012,02:192-194.
[4]祝令锦,董斌. 复杂地质条件下新型综掘机在半煤岩巷中掘进技术[A]. .第七届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C].:,2012:5.
[5]何世久. 岩巷综掘工作面粉尘防治技术现状与发展趋势[J]. 科技风,2012,13:66-67.
[6]白洪才,马明东,付新超. 复杂地质条件下煤巷沿底掘进技术研究[J]. 中州煤炭,2006,S1:12-13.
[关键词]: 复杂水文地质;煤巷;综掘工作面; 掘进技术
中图分类号:TD741
某矿采区的标准高度是-431.3~-579.2m,采区走向、面积、倾斜长分别是:1800m、2.1 km2、1120m。该采煤区具有较复杂的水文地质条件,各断层中水含量高,没有钻孔的可参考资料。据推测,该煤层厚度为1.2m-1.4m [3,5] ,厚度平均为1.2m,绝大部分地段相对稳定且厚,煤层倾角无较大变化,煤层的倾角和走向分别是6°~9°、90°-121°,由于开采解放层和开采中条件的限制,该采区受应力叠加的影响非常明显[1,4]。为了保证煤矿继续掘进的安全性,将采取以下探水和放水措施:先勘探后掘进、勘探的时间较掘进的要长,并结合钻探[2,5]。
1.水文地质条件
某矿工作面的埋深度是680~720m。地板和顶板分别为砂质泥岩和泥岩,他们遇到水很容易发生膨胀现象。根据以前开采的工作面推测,该开采区有3条落差是1.9-2.8m的断层、1.2-1.8m落差的回风巷。该采区的积水面积已经达到78000m2,已经严重威胁到邻近采区的回风巷,而且已出现780m的威胁距离。
2.施工设备和设计方法
( 1) 施工设备的选用,主要采用一下设备:使用EBZ-200型掘进机进行工作面掘进,联合运煤时采用的是桥式转载机(SZD800/11G)与胶带输送机的配合(SSJ-650),选用 BQS水泵(50-50-22kW)进行煤巷排水;同时备有一下辅助设备,煤电钻(ZMS12型)、风扳手(AQS-90J2 型)、气动钻机(ZQS-50/300型)。
( 2) 施工设计方法,在掘进过程中,不留下尾工,要一次成巷,由1个喷浆班和2个掘进班负责循环掘进和挖砌水沟、巷道成巷[1]。成立由安全部门组成的组织机构,每月及时召开会议,解决矿井生产中的各项问题,确保物力、财力、人力的全面供给[4]。要加强矿井施工过程中的掘进、运输和机电设备的管理与组织工作,使整个生产安全高效且协调一致[4]。重视掘进设备的维护,安排有经验的专门人员来负责设备的日常检查、维修、清洗和使用工作;加强操作人员和检修人员的交流,以便及时发现故障并进行检修,排除安全隐患[1,2]。
3.探放水期间工序
(1)探放水措施:①按照《煤矿安全规程》规定,在煤矿生产过程中,必须执行“有疑必探、先探后掘”的原则,认真落实好探放水工作,真正杜绝水患事故,确保矿井安全生产,特编制探放水安全技术:②成立探放水领导小组,组长:矿长 成员:安全矿长 技术员 瓦检员 安全员[1]。③采掘过程中,若经过采空区,必须先探明空区内是否有水,如果有水,必须先放后施工[5]。④先从采掘工程平面图上确定采空区的准确位置,然后设计探放水方案,方案中明确探放水钻孔的各种参数,预计存水量,详细说明透水的避灾路线[6]。⑤ 放水前必须将水流经的地点水沟清挖畅通,如果需用排水泵排水的,事先必须准备好排水泵,排水管道,并保证能正常运行[2]。⑥打钻前必须将探水钻稳固好,不能有松动现象,在探水过程中,若钻机松动要随时进行加固,操作钻机时,人员不能站在钻机的后方,只能站在侧面,并严格按照钻机操作事项进行操作[1]。⑦ 钻机必须实行“风电、瓦斯电”闭锁[3]。⑧严禁无风、微风以及瓦斯超限作业,放水期间,每班必须派管理人员现场值班,观察透水预兆,按时 向调度室汇报[4]。⑨如果有透水预兆,现场管理人员必须立即撤出受水灾威胁地点的所有人员[5]。⑩技术人员要现场收集放水过程中的资料,并进行整理入档[1]。
4.有效的组织管理机制
①首先,要做好施工组织管理,每个月都要预判下个月的推进位置、需要的机电设备、水泵开关等,以便给相关人员留下采购和准备时间;其次,提前准备好下月可能要用到的各种材料和工具,并将其提前装车下井;再次,要做好后勤的保障工作,做好以下保障工作:设备、材料的及时供应,管线和机电设备的供给,检修人员及时做好设备的补充、更换及检修工作;最后要做好每道工序的衔接工作,特别是接班分工、截割分工、割煤之后的支护等,注重工序安排和劳动组织优化,把一些平行的工序安排在同一时间进行。
②施工过程当中,严把质量关,坚持标准化管理和验收,严格遵照《采、掘工程质量管理规定》,不合格工程不交接,把好工程的每道工序[4,6],使上道工序服务于下道工序、环环相扣、唇齿相依[1]。
③加强考核机制,细化责任落实到人,形成“矿区考核班组,班组考核个人”的考核机制,使每个人都有负责的指标。实施出勤奖励和绩效工资办法,出勤嘉奖分为5个等级,出勤16天以下取消绩效工资,出勤18-16天时将按四分之一的绩效工资计算,21-19个出勤工将按二分之一的绩效工资计算。绩效工资是在国家规定的工资以外,根据生产中的质量、安全等项目按照考核所得分进行评选,评选出的先进个人和先进组的绩效奖励分别是200-400元、2000-5000元。
5.结语
自2012年11月以來,随着综采面掘进开工,复杂水文地质条件下安全快速掘进技术已经应用到该综采面回风巷的掘进工作中,使得我矿综掘面月掘进尺达到190m以上,在2013年3-4月连续进尺为290m以上,施工过程杜绝了轻伤等事故的发生,巷道施工均达到了优良水平,取得了单头巷道每月掘进320m的成绩,实现了我矿在复杂水文地质条件下综掘面巷道快速、安全和高效的掘进。
参考文献
[1]赵建华,陈亚东,徐洪泽,周磊. 滨湖煤矿复杂地质条件下煤巷综掘锚网支护掘进技术[J]. 科技创新导报,2010,21:85.
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[5]何世久. 岩巷综掘工作面粉尘防治技术现状与发展趋势[J]. 科技风,2012,13:66-67.
[6]白洪才,马明东,付新超. 复杂地质条件下煤巷沿底掘进技术研究[J]. 中州煤炭,2006,S1:12-13.