淺談煤礦掘進巷道的快速施工

摘 要：巷道掘進是煤礦井下開采的重要環節，巷道的安全、快速施工則是實現井下采煤作業高產、穩產的關鍵，但井下復雜的地質和水文條件卻給巷道施工帶來了極大的困難，而巷道施工技術和機械化水平的不斷提高，則為我們克服困難，實現巷道的安全高效施工提供了有力的保障。本文主要分析了煤礦巷道掘進施工的影響因素，并提出了確保巷道安全高效施工的相關措施。

關鍵詞：煤礦巷道；快速施工；影響因素；設計施工措施

煤炭是寶貴的礦產資源，是現代工業的“食糧”。我國的煤炭資源大部分都深埋于地下，因此，在煤炭開采作業中，就需要挖掘大量的巷道，巷道施工也是煤炭井下開采中極其重要的，最為基礎性的工作。由于巷道施工特殊的作業環境，使得施工作業受到了很多因素的影響，影響巷道施工安全和進度的因素包括地質條件、水文環境、施工技術工藝、施工設備以及施工的組織管理等等。如果施工設計不合理，或是施工過程中稍有不慎，不僅會影響生產進度和巷道后期維護使用，甚至可能發生巷道失穩、頂板巖體塌落的問題。因此，為了確保巷道施工的安全、高效，我們必須合理設計巷道布置形式、支護方式和施工方案，提高施工機械化程度，以及加強施工的組織管理，通過這些措施來確保巷道的安全高效施工。

1 影響巷道快速掘進的因素分析

1.1 地質構造和水文條件因素

煤炭井下開采作業環境下，地質構造是影響巷道掘進的首要因素，對掘進速度和施工安全有直接的影響。井下地質構造非常復雜，巷道施工首先需要面對的就是巨大的地壓，并且施工過程中有時還會遇到斷層、褶皺、火成巖入侵體以及破碎圍巖等，這些都增加了施工的難度，施工中既要鉆眼爆破，挖掘輸送煤矸，又要做好支護；如果是在高瓦斯礦井或是大水礦井，掘進中相關的檢查、監測以及防治的措施和工作量也會增加，這些都會影響到施工的安全性和施工速度。

1.2 施工工藝與施工裝備

先進適用的施工裝備也是影響施工質量的重要因素。雖然近年來我國煤炭行業巷道施工設備的機械化、自動化程度得到了很大的提高，但同一些發達國家相比，在設備種類、設備性能和智能化程度方面還有很大的差距，一些核心技術還無法完全掌握。例如一些煤礦企業巷道施工中的噴漿和打眼等工作有時還需要人工操作，施工裝備制約下的施工安全性和施工效率還有待進一步提高。受施工設備的制約，一些煤礦巷道施工工藝也相對落后，在大斷面巷道支護中施工技術經驗還有所欠缺。

1.3 作業方式和施工組織管理

施工組織包括施工人員、設備和其他輔助器材的安排調度，如果組織工作不到位，不協調，沒有明確的，科學合理的施工計劃和人員、設備組織安排，則會使施工效率下降，甚至造成施工停滯。并且缺乏合理周密的巷道設計和施工組織安排，盲目追求進度粗放施工開采的話，雖然可能在開采初期效率和產量較高，但卻忽視了礦井的可持續發展，造成資源的浪費。

2 掘進巷道安全、高效施工的措施

2.1 加強施工區域的地質探測

巷道施工設計前應對施工區域的地質、水文環境進行詳細的勘察、探測，利用鉆探、三維物探、巷探等技術進行超前地質測量，掌握待施工區域的地質構造、巖層結構及水文等信息，查清斷層及構造帶，并進行動態分析。在此基礎上做好巷道的施工設計，盡量避開復雜地質區域和含水巖層，并做好相關的施工準備和應對預案，為巷道快速掘進打好基礎。

2.2 制定合理的巷道掘進和施工設計方案

施工前應按照巷道施工有關設計規范要求，并依據施工環境、巷道設計、施工進度安排，以及人員、設備情況等編制施工作業規程，選擇制定最為優化合理的支護方式、施工爆破方法和通風、排水、運輸方案。首先是巷道的布置，如掘進巷道工作面應以斷層為界，并保持與斷層8～15m的間距平行施工；運輸巷和回風巷的布置則應避開采空區兩側10～15m范圍內的高壓區域。支護方式通常選擇錨、網、索、噴加U鋼聯合支護的方式，巷道掘進與巷道支護同時進行，各支護器材設施應格按照要求的作業方式、間距、錨固度等進行施工，保證支護的穩定性和施工進度。鉆眼爆破設計應充分考慮圍巖性質、煤層硬度、掘進計劃和施工組織等情況，開槽位置多位于工作面中下部，多采用扇形掏槽，使用毫秒雷管全斷面一次爆破；炮眼間距視煤層硬度一般為0.6～1.2m，炮眼深度視圍巖性質等一般為1.5～2m，爆破前應注意疏散人員，保持人員與爆破點足夠的安全距離。

2.3 提高施工機械化、自動化水平

機械化施工是未來巷道掘進施工的發展方向，機械化施工不僅可以替代施工中很多危險性高、勞動強度大的作業內容，促進安全施工，而且極大地提升了生產效率。煤巷挖掘機、連續采煤機、輸送機、轉載機、倉式列車等等都是現代機械化采煤作業的重要標志，未來應不斷推進巷道掘進和采煤作業的機械化、自動化程度，促進生產效率和安全性的不斷提高。

2.4 加強施工組織安排和施工現場管理

在施工組織方面應建立一支由掘進、運輸、機電、支護等工種綜合組成的專業化施工隊伍，并由班長、長統一指揮調度，保證各工種的緊密配合和各工序的良好銜接，合理安全人員的出勤休息和設備的檢維修，確保施工順利進行；根據自身條件制定和編制合理明確的施工作業循環表，盡可能采取多頭掘進，多工序平行作業的方式，合理安排人員、設備組織施工，明確施工進度安排，使施工人員對生產任務做到心中有數；同時落實生產責任制，定崗、定員、定責，時間的充分利用，減少不必要的停工，確保人員嚴格按照操作規程進行施工作業，在確保安全施工的基礎上，使施工進度緊跟生產計劃，達到預期的目標。

參考文獻

[1]張標，張永強.提高巷道掘進速度的有效途徑[J].煤，2008，17（12）：58.

[2]劉福龍，譚寶.決定巷道掘進速度的因素[J].中國高新技術企業，2010，（9）：182-183.

（作者單位：冀中能源峰峰集團新屯礦技術科）