高瓦斯突出矿井煤巷快速掘进工艺及其应用分析

2020-12-24 07:52王德忠
锦绣·下旬刊 2020年11期

王德忠

摘要:煤矿资源的开采是一项危险系数较高的工作,在煤矿资源开采过程中,高瓦斯突出是目前最大的威胁。因此,在进行煤矿开采时,要结合实际情况,根据矿井煤巷的掘进方法和流程,将矿井煤巷快速掘进工艺应用于实践,在确保煤矿资源开采安全性的同时,提高作业效率。本文将具体的应用方法总结如下:加强地质预测预报工作、优化矿井煤巷的交通运输系统、在不同的工序间进行平行作业、确定工序和时间的标准。

关键词:高瓦斯突出;矿井煤巷;快速掘进工艺

我们的生产生活离不开煤资源,煤矿资源是社会发展的基础。但是随着煤矿资源的过度开发和不合理开发,造成了矿井煤巷内部结构的失衡,高瓦斯突出事件频繁发生,对作业人员的安全造成了威胁。所以,高瓦斯突出矿井煤巷快速掘进工艺的使用迫在眉睫,快速掘进工艺的使用可以解决安全性和工作效率的问题,确保矿井煤巷掘进顺利。

一、高瓦斯突出的危害

高瓦斯突出经常发生在煤矿开采,所以也被称之为“煤与瓦斯突出”。煤矿开采的深度与瓦斯涌出量成正比,煤矿开采得越深层,瓦斯含量越大。瓦斯可在煤层中形成,在地应力作用下,瓦斯突破了软弱煤层的阻碍,大量的高浓度瓦斯涌出,而且矿井煤体含有的高浓度瓦斯从暴露的煤体向巷道涌出。高浓度的瓦斯大量涌出嚴重威胁着煤矿作业人员的生命安全。

高瓦斯突出凭借其巨大的冲击力,能够轻而易举地摧毁巷道措施、破坏通风系统。最大的危害是造成人员伤亡,高浓度的瓦斯泄漏,使得矿井煤巷中充满这种气体,可以造成开采作业人员的窒息;如果发生瓦斯爆炸或者燃烧,极其容易造成人员伤亡和财产损失。

二、矿井煤巷快速掘进的工艺流程

1、煤矿地质勘探

煤矿地质勘探是指从地质、技术、经济三方面进行煤矿床的调查和研究,决定采矿工作的进行与否。地质勘探主要涵盖两大内容,一是寻找煤矿床,二是煤层开采之后矿井报废的地质勘查。不同的煤层地质环境不同,需要勘探人员进行不同分析。

2、矿井煤巷建立

为了将地下的煤炭资源顺利地开采,需要掘进至少两条煤巷,形成采煤工作面,便于通风、运输、排水等,这两条通道称之为矿井煤巷。矿井煤巷的长度要适中,一般情况下其走向长度应该大于倾斜长度,如果长度过短,生产水平接替紧张;长度过长,又会造成运输和通风困难。

3、采煤人员进入

当一系列的准备、安装工作完成后,采矿工人就可以通过煤巷进入采煤工作面进行采煤作业,开采煤炭资源。采掘作业一般分三班(8小时)作业,也可以四六制(6小时工作制),现在有条件的矿井采用“周四”工作制,取消了夜班作业,机械化装备水平较高,减少了采掘工人劳动强度。

三、高瓦斯突出矿井煤巷快速掘进工艺的应用措施

1、加强地质预测预报工作

加强地质预测预报工作,是为矿井煤巷快速掘进打好基础。地质环境不同的矿井煤巷,对施工的影响是不同的,对于某些地质环境相对复杂的矿井煤巷,在岩巷、煤巷中,断层和构造带是影响施工的重要因素,会大幅度地降低施工进度,威胁工作人员的生命安全。为此,要使用更加精确的方法或者仪器对地质进行预测、预报。随着科技的发展,3D技术的使用逐渐步入各行各业,也为矿井煤巷的掘进带来福音,可以利用三维物探、三维钻探进行地质勘查,通过仪器模拟地下围岩变化的情况,可以更好地掌握地质,并进行动态分析,进一步了解地质。加强地质预测预报,可以为矿井煤巷快速掘进奠定厚实的基础。

2、优化矿井煤巷的运输系统

优化矿井煤巷的运输系统,加快排渣的速度。掘进煤是指在巷道掘进过程中生产出的煤炭。过去传统做法就是运用矿车运输,而且在运输的过程中,运输道路因各种因素导致运输不畅,还附有较大的安全隐患。可以通过引入先进的技术和思维的创新,代替传统的方法,可以用皮带循环的方式排矸运煤,将皮带机与链板机连接,在采区岩巷较为密集的区域使用,不仅可以集中出货,提高采煤效率,而且减少了工作环节,降低了劳动力的投入,关键是能够降低发生事故的风险,实用价值可观。

3、在不同的工序间进行平行作业

在实际的掘进过程中,需要多个环节互相联系,共同协作,虽然众多的环节在施工中的先后顺序是固定,但也不是一成不变的,可以将一些环节同时进行,缩短等待的时间和交班的时间,一次交班的时间大约是10分钟,可想而知通过平行作业可以节省大量的时间,提高工作效率。例如,在对煤矿资源进行加工时,在吊挂和拖曳电缆线时可以同时进行支护施工,二者没有必然在联系,所以在同时运行时,不会互相干扰;而且在施工之前,就预先调整机械也能节省时间,不失为一个好方法。在不同的工序间进行平行作业,是提高工作效率的创新方法。

4、确定工序和时间的标准

在外界条件相同的情况下,各个环节作业中的不同班组也会使用不同的时间,这与实际操作工程中运用的方法密切相关,因此定工序和时间的标准至关重要。确定工序和时间的标准需要依据大多数人的标准而定,然后根据所制定的标准,对作业工人进行心理、技术的培训。依据标准化的内容,对工人进行培训,使得工人在进行操作时,可以更加熟练,缩短所用的时间,从而提高矿井煤巷掘进的速率。

四、结语

通过上述方法的应用可以降低高瓦斯突出的风险,提高煤矿开采的作业效率。随着科技的发展和技术的创新,高瓦斯突出矿井煤巷快速掘进工艺会不断地改进、完善,使其能更好地符合实际的要求,在煤矿开采中更好地发挥其特点,帮助煤矿事业的发展。

参考文献

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