史節(jié)濤 李延斌
摘要:很長時間以來,我國煤礦的開采深度正在逐年增加,由此帶來的問題是瓦斯突出的現(xiàn)象也在增多,尤其在高瓦斯礦井的煤層巷道掘進過程中表現(xiàn)的尤為突出,高瓦斯礦井煤層巷道掘進高度受瓦斯氣體影響,是限制煤層巷道快速掘進,影響生產(chǎn)銜接和安全的重要因素。
關(guān)鍵詞:高瓦斯;礦井掘進效率
一、影響掘進銜接的主要因素
瓦斯礦井在我國占據(jù)比例很大,總數(shù)量很多。在巷道掘進的過程中,我們需要兼顧推進效率和安全性,切實做好事關(guān)安全的瓦斯的管理。對我們國家大多數(shù)的巷道掘進工作,影響掘進速度速度的主要因素是以下幾種:
1、 掘進巷道的污風,不能夠及時進入全風壓回風巷,致使巷道工作面處瓦斯?jié)舛忍貏e高,嚴重影響了掘進機的前進速度。
2、 每條巷道,既是運煤通道又是運料通道,即同一條巷道中既有主運又有副運,大巷內(nèi)的運輸因條件的限制,不能延伸到采區(qū)巷道內(nèi),降低了巷道的整體的運輸效率,從而導致,掘進準備時間太長,準備過程繁瑣,而且不能有效發(fā)揮快掘機的施工優(yōu)勢。
3、 在掘進聯(lián)絡(luò)巷時必須停止掘進主巷,以便調(diào)整巷道內(nèi)的通風系統(tǒng),以防止加大回風巷、瓦斯排放巷的掘進進度與膠帶和輔運輸巷的差距。
二、普遍使用的雙巷掘進模式
所謂普通的雙巷掘進模式,就是在我們工作面回采巷道掘進的過程中,同時開挖掘進兩條平行的巷道,并且在兩條巷道中每隔一定距離,就設(shè)置聯(lián)絡(luò)巷把兩條平行巷道打通,以加快兩條巷道的空氣交換,方便行人的平時運輸和緊急情況下的疏散,以及施工時運輸所需的各種井下施工材料設(shè)備。雙巷掘進模式的各生產(chǎn)要素布置如下:
1、 雙巷掘進的通風系統(tǒng)。風扇供風是雙巷掘進時的主要通風方式。風機集中布置在進風側(cè)的掘進巷口道內(nèi),通過在推進過程中逐段密閉聯(lián)絡(luò)巷、逐段地不斷向前移風機的方式,徹底解決長距離掘進過程中局部通風的問題。
2雙巷掘進的主輔運輸系統(tǒng)。布置輔助運輸系統(tǒng),需要把軌道鋪設(shè)在進風側(cè)掘進道內(nèi)。回風側(cè)掘進巷道內(nèi)所需的各種材料、配件,以及平時設(shè)備檢修等,全部利用靠近最前頭的通風聯(lián)絡(luò)橫貫,進風側(cè)的輔助運輸系統(tǒng)完成。主運輸系統(tǒng)是在回風側(cè)掘進巷內(nèi)鋪設(shè)膠帶形成,進風側(cè)掘進巷綜掘進機掘出的煤,利用膠帶輸送機再搭接刮板輸送機,經(jīng)過靠近迎頭的通風聯(lián)絡(luò)橫貫,轉(zhuǎn)運到回風側(cè)掘進巷的主運煤系統(tǒng)。
3、 雙巷掘進的供排水系統(tǒng)。掘進過程中供排水管路緊跟掘進面,挖出足夠長的距離之后,通過觀察供水出口壓力,在管道處適當加設(shè)管道加壓泵。根據(jù)排水完成的情況,要優(yōu)先選擇標高較低的聯(lián)絡(luò)巷,大量設(shè)置臨時的水倉,盡量通過自流或水泵接力清除完巷內(nèi)污水。
4、雙巷掘進的供電系統(tǒng)。雙掘進巷道需要有獨立的供電系統(tǒng),兩個巷道的電力系統(tǒng)安排,其中集中放置的電力負荷中心,位于進風側(cè)巷道內(nèi),當隧道挖出較長的距離后,為了保證供電系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行,必須將供電負荷中心前移,以解決長距離的供電問題。
三、“2+1”雙巷掘進模式
所謂的“2+1”雙巷掘進模式,就是布置三個施工小隊,同時掘進瓦斯巷以及回風巷,在施工單位掘進的過程中,其中,正巷的掘進工作由兩個隊伍負責,巷道的橫貫施工由第三個施工隊伍負責。通過這樣三個團隊合作方式,然后可以改變建筑模式,由過去簡單的單巷道間隔式結(jié)構(gòu)模式,變?yōu)檎锸┕ね瑫r橫貫施工,,由于同時進行的主副巷道并行操作,大大節(jié)省過去單巷道過程中的等待時間,并節(jié)約了整個系統(tǒng)的準備時間,并優(yōu)化了礦井采掘計劃。
為了能夠滿足“2 + 1”雙巷道模型,以滿足更高的建設(shè)的需要,需要額外的布置些FBDNo - 63風機,加快通道中氣流速度,通風機FBDNo - 63單臺供風數(shù)量為300~600立方米/分鐘,風壓為500~6200帕,且功率為2*22千瓦,并且能夠確保良好的供水,以及排水系統(tǒng)共同使用。
通過“2+1”雙巷掘進模式的應(yīng)用,能改變巷道掘進的水平,掘進速度有大幅度地提升,巷道的材料運輸量,以及瓦斯涌出量,同時也能夠在一定程度上得到增加。為了滿足高瓦斯掘進巷道通風,井下運輸要求,還需增加以下瓦斯處理,輔助運輸系統(tǒng)的調(diào)整。
1、 噴涂QC-3化學密封材料在巷道內(nèi)壁。這是一種專門針對國內(nèi)煤礦井下工作的實際情況而研制的新型材料,是一種新型密閉產(chǎn)品,具有高可靠性、安全性以及高效性,還可以防氣體泄露、有良好的彈性、密閉性能好、具有高阻燃率、閉孔成功率高、抗震動、有良好的韌性以及可以有效的防止靜電等特點,目前被我國煤礦企業(yè)大量地采用在礦井掘進巷道的工作中。通過在巷道煤壁噴涂QC-3化學密封材料,可以起到非常不錯的封堵效果,單位時間內(nèi)瓦斯的涌出量從而極大地降低。
2、瓦斯抽采鉆孔。由于開挖巷道過程中,瓦斯涌出量增加,嚴重影響了礦井掘進度。為了能夠最大程度地減少瓦斯涌出量,我們在掘進工作面巷道的兩側(cè),每隔一段距離,鉆一定數(shù)量的抽采鉆孔,以保證抽出瓦斯氣體和開展挖掘工作同時進行,從而以此種方式,提前對工作面前方來到的瓦斯進行抽出,把瓦斯涌出問題解決在瓦斯排出的源頭。
3、加強“2+1”雙巷運輸軌道。為了能夠保證巷道材料運輸?shù)撵`活性,保證材料運輸?shù)姆€(wěn)定性,我們首先要保證巷道軌道中所使用的膠輪車,在使用中相關(guān)性能能夠滿足巷道運行要求,并將無軌膠輪車放置到巷道指定地點之后,再繼續(xù)鋪設(shè)軌道,直至工作面后方的50m位置,從而以這種方式,保證該巷道模式的運輸系統(tǒng)良好,保證無軌與有軌的良好結(jié)合,進而大大提升了輔助運輸系統(tǒng)特性,增加輔助運輸系統(tǒng)的便捷性與靈活性。另外,這種方式能夠縮短挖掘隊伍上崗的時間,以及節(jié)約巷道中材料的運輸時間,對于提高巷道工作的掘進速度、保證巷道掘進的穩(wěn)定起到了關(guān)鍵的作用。
通過應(yīng)用新的雙巷道技術(shù),不但能保持穩(wěn)定的瓦斯生產(chǎn)量,還能提高我們的工作效率。我們要根據(jù)巷道掘進的過程中的實際需要,從而更有針對性地做好掘進巷道的安排。
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