煤矿安装工程作为矿山生产系统的“骨架”与“血脉”,其质量直接关系到矿井的安全生产与长期效益。在实际工程中,由于地质条件复杂、交叉作业频繁、标准执行不到位等原因,一系列质量通病反复出现。本文将聚焦这些“顽疾”,并结合现行规范与数据,探讨科学有效的防治策略。
一、 主要质量通病剖析
1. 支护系统失稳与巷道变形
这是井下安装工程中最核心、最危险的质量问题。具体表现为锚杆(索)锚固力不足、支护材料(如工字钢、U型钢)规格不达标或安装工艺不规范,导致巷道局部变形、顶板离层甚至片帮冒顶。其根源往往在于设计方案与复杂地质条件脱节,或施工中未严格执行“敲帮问顶”制度及支护参数。例如,锚杆的预紧力未达到设计要求,或间排距过大,都会显著削弱支护体系的整体性。
2. 机电设备安装不达标
机电设备是矿井的“动力心脏”,其安装质量通病隐患巨大。常见问题包括:
设备基础施工缺陷:混凝土强度不足、地脚螺栓预留不准,导致大型设备(如主通风机、提升绞车)运行时振动超标、基础开裂。
管线敷设混乱:电缆敷设未遵守最小弯曲半径规定,或动力电缆与控制电缆未分层敷设,易引发电气干扰和火灾风险。防爆电气设备的接线腔密封不严、隔爆面损伤,更是重大安全隐患。
运输系统隐患:带式输送机架安装不直、不平,托辊转动不灵活,会导致皮带跑偏、磨损加剧,甚至引发火灾。淘汰的非阻燃皮带违规使用,曾是多起重大事故的诱因。
3. 通风与安全监控系统安装失效
通风系统是矿井的“呼吸系统”。安装通病常表现为风筒吊挂不平直、漏风率高,风门、密闭墙施工质量差,导致有效风量率低,无法及时稀释和排出瓦斯等有害气体。安全监控系统(如瓦斯传感器、人员定位分站)的安装位置、数量、报警断电值设置不符合《煤矿安全规程》要求,使其形同虚设。部分矿区智能巡检机器人覆盖率不足5%,远未达到智能化矿山的要求。
4. 防排水系统安装隐患
水泵、管路及水仓安装质量不佳,是应对透水事故的第一道防线弱点。常见问题有:排水管路连接法兰密封不严、阀门启闭不灵活;水泵联合试运转未达到设计排水能力;水仓容量不足或清淤不及时。这些问题在遭遇老空区积水或极端天气时,可能引发灾难性后果。
二、 系统性防治措施与规范解读
针对上述通病,必须采取技术与管理并重的系统性防治策略。
1. 强化技术设计与过程控制
动态化与精细化设计:安装方案必须基于精准的地质力学评估。推广“透明地质”和数字孪生技术,在虚拟空间中模拟安装效果,提前发现冲突与风险点。支护设计应结合顶板离层仪、应力监测系统的实时数据进行动态调整。
严格标准化施工:建立关键工序的作业指导书和验收标准。例如,锚杆安装必须执行“初锚力+预紧力+锚固力”三道检测;电缆敷设必须明确固定间距(如水平段5-10米,垂直段每个支架)和弯曲半径(通常为电缆外径的10-15倍)。
推广本质安全型设备:按照国家《煤矿安全生产先进适用技术装备推广目录》要求,加快淘汰非防爆、非阻燃设备。到2025年,目标是完成井下设备的本安型改造全覆盖。
2. 融入国家政策与标准规范
防治工作必须紧扣国家政策导向。新《安全生产法》强调“三管三必须”,压实了安装工程中设计、施工、监理、业主各方责任。《“十四五”矿山安全生产规划》明确提出要推进煤矿智能化建设,这为安装工程质量赋予了新内涵:安装不仅要“牢固”,更要“智能”。
数据量化支撑:可参考《煤矿安全规程》、《矿山井巷工程施工及验收规范》(GBJ213-90)等强制性条文。例如,规定瓦斯传感器在回风流中的报警浓度为≥1.0%,断电浓度≥1.5%。防治措施的效果评估也应数据化,如通过监测数据库,设定巷道变形速率每月不得超过X毫米等预警阈值。
保障安全投入:部分企业吨煤安全费用投入不足是管理通病的根源。必须确保安全投入(如用于高质量支护材料、智能监测系统)达到并超过国家规定标准(目前要求不低于15元/吨),从源头上杜绝因成本压缩导致的偷工减料。
3. 构建智能化监管与闭环管理体系
实施全过程监控:利用工业互联网平台,集成设备安装参数、监测传感器数据、视频AI识别信息,实现对安装质量的远程、实时、可视化监管。AI视频分析模型已能有效识别未佩戴安全带、违规操作等行为。
深化“双预控”机制:建立适用于安装工程的风险分级管控与隐患排查治理清单。参考RISKGATE等风险评估体系,对每一项安装作业进行风险量化定级,并制定针对性管控措施。
加强应急与培训:安装阶段的应急预案同样重要。应利用VR仿真系统,对安装人员开展透水、火灾等灾害下的设备紧急操作与撤离培训,提升一线人员的实战能力。
根治煤矿安装工程质量通病,非一日之功。它需要从精准设计、规范施工、智能监管到严格问责的全链条闭环管理。只有将技术标准、国家政策与现场实践深度融合,才能真正筑牢煤矿安全生产的基石,推动煤炭工业迈向更高质量、更可持续的发展新阶段。