浅谈提高矿工钢支架使用成效的若干对策

陈开甜

浅谈提高矿工钢支架使用成效的若干对策

陈开甜

福建省天湖山能源实业有限公司

分析了矿工钢支架使用中存在的不足，并提出提高矿工钢支架使用成效的若干对策。

煤矿 采区准备巷道 支护 矿工钢支架 技术管理

1 概述

矿用工字钢支架在天湖山能源公司矿井采区准备巷道支护的应用起步于1989年。尽管天湖山能源公司各矿井下不含有酸性，矿用工字钢支架在这样的环境条件下使用受到的腐蚀较小，回收后可以多次复用，但当时坑木仍处于较低价位，所以采区准备巷道支护仍以木棚为主，矿用工字钢支架的推广应用不够广泛。随着国家环保国策的日益深入人心，加上福建省提出的建设生态福建，矿用坑木已无法采购自天然松木林而仅能采购到人工松木林。由于人工松木林树龄相对较短，在一定程度上影响支架的支护强度, 而且坑木的市场价格一路走高，加上国家产业政策对煤矿的安全生产要求越来越高，要求取消原始的木支护方式。因此使用木棚支架无论是经济效益、安全效益和环保效益都处于劣势。显然，以矿用工字钢支架取代木支架，已成为煤矿支护改革的重大内容之一。近几年，天湖山能源公司在矿井采区准备巷道支护改革全面推开，仅2007年~2008年两年间投入到各生产矿井的11#和9#矿用工字钢就达1740吨，截止2008年底累计投入2400多吨，在藉巷道使用矿用工字钢支架15000余架，支护井巷15000余米。但据对天湖山能源公司所属各生产矿井使用情况调查，笔者认为，目前矿用工字钢支架使用中仍有一些环节需要改进和完善，才能收到应有的成效。

2 目前矿用工字钢支架使用中存在的不足

2.1 加工与制作方面存在的不足。目前矿工钢支架都由各生产矿井各自承担加工与制作任务，由于加工与制作不够规范，加工与制作的工人技术水平参差不齐，导致支架质量存在较大的差异。表现在：一是当采用气割机切割加工时，切口不平直，有的呈波浪状，有的切口切割角度与井下现场要求的棚架架设角度不一致，造成架设后的支架梁腿接口不合缝，甚至出现严重“亮牙”，从而导致架设的支架不够牢靠，支撑力和稳定性大为降低。二是大多未能在支架棚腿下端设计有垫板（即穿鞋）或垫板不合格，因此造成在围岩较为破碎或压力较大的巷道中架设的支架下沉量过大，造成巷道断面缩小从而影响了巷道的安全使用。三是加工切割随意性较大，对支架规格尺寸把关不严，个别存在切割矿工钢至最后一段时，操作工为图省事对超长或不足尺寸的将就视同合格品，造成支护后的巷道规格尺寸偏差超过规定值，支护质量不合格，给井巷工程质量带来严重影响，同时也给日后复用带来安全和质量的问题。

2.2 矿工钢支架使用后的回收工作存在的不足。目前，矿工钢支架回收方式主要有手工、手动葫芦、调度绞车三种。手工操作虽然比较简单灵活，但大部分待回收地点的矿工钢支架经过一段时间的使用后大多由于巷道或顶板来压的原因，用手工回收不但效率低，回收操作过程的安全性无法保障，而当遇到压力大且支架已被严重压弯、扭曲变形的根本无法采用人工回收。用手动葫芦回收矿工钢支架，虽然在技术上、安全上可行，但却存在回收效率低这一现实问题。而用调度绞车回收矿工钢支架，这是目前较为通用可行、安全可靠的方法，但使用调度绞车回收前必须对操作人员进行全面培训，使操作工全面掌握相应操作知识、技能，并严格按操作规程操作，才能确保回收工作安全性高、效率高、回收率高、回收使用的辅助材料消耗低的目的。由于种种原因，井下回收现场主要存在操作工对相应的操作要领不够熟练，存在违章操作现象。

2.3 变形的矿工钢支架回收后如何整形修复的问题。目前，矿工钢支架已在福煤集团所属各矿井采区准备巷道得到了广泛的推广应用，其在煤矿支护改革中所起的作用正日益显现。但随着矿井水平延深，部分矿井矿压随之增加，支架承载的压力也同步增加，造成部分矿工钢支架在使用过程中其梁、腿被压弯甚至扭曲变形，如果这部分矿工钢支架回收后无法复用，将造成一定程度的浪费。以天湖山能源公司为例，目前，全司在藉11#和9#矿工钢支架超过15000架，根据多年来回收复用相关数据统计，回收的矿工钢支架变形率大约为10%，按全司在藉矿工钢支架的三分之二每年回收复用一次计算，每年需修复变形的矿工钢支架超过1000架（约180吨）。而目前整个公司还没有适合变形矿工钢支架的专用整形修复机械设备，使大量变形矿工钢支架无法得到修复和再利用，只能当作废铁处理，一定程度上造成矿井的支护成本上升。

2.4 矿工钢支架的统计台账有待完善。由于统计台账不完善，相关的领用、回收手续不够完备，相关的数据没有细化分解，未能实时反映矿工钢支架在各采区、各区段在藉巷道分布情况和回收情况，如果出现由于管理或人为的原因造成矿工钢支架被压埋或丢失现象往往难以及时发现，从而造成不必要的经济损失。

3 改进与完善对策

3.1 集中地点统一加工与制作,提高专业化加工与制作水平

目前，公司已对各类巷道掘进的断面规格执行统一的标准，井巷工程规格质量和工程量也由公司组织验收，这就为在全公司集中统一加工与制作矿用工字钢支架奠定了基础。矿用工字钢支架集中统一加工与制作后，既可保证加工与制作质量，又可提高加工与制作效率，从进货直至货运到加工场地，到最后加工出成品，进行全流程统一管理，从技术层面上有利于质量的保证，从管理层面上有利于工效的提高、损耗的降低、材料的综合利用和管理的规范。

3.2 加强对回收操作人员的操作要领培训

随着矿井掘进支护改革工作的不断深入，采区准备巷道采用矿用工字钢支护已成为普遍的支护方式。为了确保支架回收过程的安全操作，提高矿工钢支架回收工效和回收率，2008年公司工程专业技术委员会采掘专业组制定了《回柱绞车回收棚式金属支架操作规程》，该操作规程指导性、实用性、可操作性比较强，且通俗易懂，必须强制培训，使操作人员掌握正确的操作方法，并经过专门的理论考试合格方可从事回收工作，针对目前用工特点，矿井宜成立专职的回收队伍，有利于回收人员的稳定、技能水平的提高和安全工作的保障。

3.3 引进与矿工钢支架材料力学性能相匹配的整形机械，彻底解决被压弯与扭曲变形矿工钢支架梁、腿的整形修复技术难题，提高金属支架的复用率

为较好地解决变形矿工钢支架整形修复问题，公司在2009年已安排专项资金，用于购置整形机械和配套模具，设备到位后，各矿井需整形修复的矿工钢支架统一集中到含春矿机修厂，由该厂负责统一的整形修复，彻底解决变形矿工钢支架复用难题。

3.4 完善矿工钢支架回收率考核奖罚措施和统计台账

3.4.1回收率与有关人员挂钩。支架回收工、分管技术员和安全员考核都必须与所负责区域内各工作面矿工钢支架回收率挂钩。在回收支架前，可由矿井生产、物供、安全等部门组织人员到现场对每条巷道的支架受压情况进行评价，然后确定每条巷道回收率考核基数，逐条巷道单独考核，对超过或达不到规定回收率的有关人员按支架重新购置价格的一定比例兑现奖罚。

3.4.2建立完善加工、领用、使用、回收、复用统计台账。可借助计算机建立矿工钢支架加工、领用、使用、回收、复用情况信息平台，实现动态实时管理。只要相关情况发生变化，统计数据必须及时更新，实时反映在这一平台上；要实行专人管理，定期存储相关统计数据，以作为完整资料便于查验、存档，并成为动态分析和决策依据。

4 结论

矿工钢支架已经成为煤矿采区准备巷道支护的主要形式之一。在使用过程中，只有不断完善技术和管理措施，才能收到应有的成效，才能在煤矿支护改革、成本管理和安全管理中发挥越来越大的作用。