张明新
(河钢集团矿业公司司家营南区矿山分公司,河北 唐山 063700)
在矿山平巷掘进技术运用中最主要的开采方式就是凿岩爆破法,其可以有效节约施工人力、物力,达到高效开采的目的。而且凿岩爆破法经过近些年来的改进,已经可以实现生产安全以及承压效果,对于日后矿山开采业的发展有着重要意义。但是由于受到矿山岩层性质的影响,凿岩爆破法依旧还是存在着一定的不足。为此技术人员需要加强矿山平巷掘进技术改进。
矿山平巷掘进采用凿岩爆破法掘进工艺,具有起步较早、效率高的特点,是我国矿山开采中最常用的一种技术。我国矿山开采在1953年基本实现了机械化,而在1953年我国主要矿山所使用的大都为国产01-38、01-30的钻机和株洲硬质合金厂生产的合金钎头,这使得矿山开采质量得到了保证。1974年我国各大矿山开采企业都开始装备与平巷掘进技术相匹配的设备,这进一步推动了我国矿山开采的机械化发展。但是通过了解近些年来平巷掘进配套设备的研发状况以及矿山开采的效率,我们可以看出平巷掘进作业机械化处于停滞状态。
(1)合理选择凿岩设备。对矿山平巷掘进技术运用状态影响最大的就是凿岩设备,如果凿岩设备质量良好,适合高强度的开采需求,那就可以有效提升平巷掘进技术的运用效率,而当开采人员所选择的开采设备不符合施工要求,那不仅仅会影响整个矿山的开采质量以及开采效率,而且也会出现安全事故,造成人员伤亡。所以技术人员在对矿山平巷掘进进行改进时应当合理选择凿岩设备。例如,施工人员在面对坚硬岩石的开采时,就应当选用全液压凿岩台车凿岩以及立爪式装岩机装岩,这就可以提升岩石的开采和运输效率,保证整个矿山开采效益。而之所以在矿山开采中采用液压钻研机,主要的原因就是液压钻研机具有效率高节约电能、冲击功率大的优势,可以在短时间内完成岩石的破层处理。又或者矿山开采人员在进行岩石开采时,如果所面对的矿石体积较小,那开采人员就可以使用手持式凿岩机进行工作,这样既可以减少矿山开采过程中人力、物力的浪费,又可以实现资源的有效化运用。此外,开采人员在进行凿岩设备选择时,除了需要根据矿山开采条件外,也应当以环境保护为原则,即在设备选择中不仅仅要顾及设备的开采效率,而且也要保护环境。
(2)改进爆破参数。平巷掘进所采用的主要方式就凿岩爆破法,而凿岩爆破法作用的有效发挥离不开爆破眼以及炸药用量。如果施工人员在凿岩爆破中能够根据开采要求合理进行爆破眼以及炸药用量的选择,那就可以保证矿山开采效率。但是就当前平巷掘进爆破来看,大部分的爆破人员在安置炸药以及选择爆破眼时都依照的是以往的经验进行,不懂得情况不同炸药数量也应当不同的道理,这就可能会导致整个矿山平巷掘进时无法达到应有的效率。为此在新的开采环境中,开采人员应当及时改进爆破参数,提升爆破质量[1]。例如,施工人员在爆破参数改进过程中可以在原有爆破技术的基础上采取增加孔深、扩大孔径、减少孔数等措施来实现爆破质量的提升。首先就增加孔深、扩大孔径这一措施来讲,增加孔深以及扩大孔径可以增加整个矿山开采的填充炸药量,增强炸药爆炸时对矿山岩层的影响,最终达到矿山开采的目的。其次就减少孔数这一方式来讲,其是与增加孔深相匹配的一条改进措施,正所谓全面开花不如集齐一点,这样可以将有限的炸药集中起来,发挥更大的爆炸性能。此外,开采人员在进行矿山炸药爆破参数选择时,也应当注意拉开各个爆破孔之间的距离,并在这些爆炸孔之间增加补偿孔,这样就以使得炸药爆炸时的效应发挥更大。通过上述各种爆炸参数的修改,可以有效发挥平巷掘进凿岩爆破效率,增强矿山开采质量。
但是矿山开采部门在进行爆破数据的选择上,也应当先进行爆破实验,保证针对不同的矿山开采形式制定不同的爆破参数,避免在爆破参数运用中出现效率低下的情况。
(3)全面推广应用喷锚支护。对于矿山来讲,开采已经破坏了矿山原有的岩石结构,可能会导致整个矿山的坍塌,造成人员伤害,而且特别是对于平巷掘进这种大规模爆破钻研法,其在开采的过程中更会破坏岩石结构。如果施工人员在施工中不能够针对矿山开采随时可能出现的坍塌问题进行措施的提出,最终就会出现矿塌人亡的情况。就当前各个国家矿山开采防塌陷措施来看,喷锚支护是运用最为广泛的一种方式。所谓的喷锚支护技术在运用过程中利用支护架以及混凝土喷射设备等,为矿山岩层提供支持。但是在当前的喷锚支护方式运用过程中却出现了支护人员运用经验不足、支护人员不重视的情况,这样势必会影响喷锚支护方式的运用。因此在矿山平巷掘进改进中,技术人员需要全面推广喷锚支护,提高矿山开采效率[2]。例如,矿山管理人员在日常工作中可以依据喷锚支护运用情况开展“喷锚支护运用意义”、“如何正确利用喷锚支护技术”等主题会议,并要求开采人员准时参加。在会议上管理人员应当对喷锚支护对矿山开采人员安全的意义进行介绍,让员工真正理解喷锚支护的重要性。而后讲解人可以就喷锚支护运用不恰当所造成的矿山案例进行介绍,并引出喷锚支护运用的合适方式,让员工真正掌握喷锚支护的运用技巧,从而保证矿山开采的安全。
(4)加强施工组织管理。在矿山开采中施工人员的施工素质以及施工能力也会对平巷掘进技术运用效率产生影响,如果矿山管理人员不能够在平巷掘进技术运用中加强施工管理,最终就可能导致矿山开采效率的下降。为此矿山管理人员需要在平巷掘进技术运用中加强施工组织管理,提高矿山掘进速度。例如,管理人员在对挖掘人员进行管理时,应当定期开展平巷掘进设备运用技术讲解,让全部的矿工进行实践操作,管理人员从旁观看矿工的设备操作情况,如果矿工操作符合开采要求,那管理人员就可以向其发放准可证,允许矿工下井。而当管理人员发现矿工的操作技术不符合下井要求时,就需要要求矿工接受培训,直至其能够熟练操作平巷掘进设备后才准许其下井。此外,矿场管理人员在加强施工组织管理时,也应当制定《平巷掘进设备运用奖惩制度》,以此为依据对哪些熟练操作平巷掘进设备的员工进行奖励,而对那些不符合操作要求的员工进行处理。通过上述管理措施的落实,就可以有效相应矿山平巷掘进改进要求,提高矿山开采效率[3]。
矿山作为我国各种矿石的主要来源,其开采效率高低对中国经济的发展有着重要意义,而矿山平巷掘进改进情况则是影响矿石开采质量的关键一环,如果矿山人员不能够根据矿山实际开采情况选择合适的平巷掘进开采设备与开采技术,就可能会导致整个矿山开采质量的下降。为此矿山人员需要及时引进平巷掘进技术,加强设备创新。