淺析影響煤礦快速掘進的因素及采取的措施

聞祥義?張珂?孫乘育

摘要：本文重點分析影響煤礦巷道快速掘進的因素，并針對這些因素制定相應的解決措施，確保優化改進掘進工藝，為礦井的安全高效快速掘進奠定了堅實的基礎。

關鍵詞：煤礦；掘；影響因素

隨著我國經濟的快速發展，各行各業對煤炭的需求量也越來越大。目前我國煤炭開采主要以地下開采為主，這就對煤礦巷道的管理提出了更高的要求，保證煤礦巷道掘進的快速和高效以及煤礦生產的安全，是提高煤炭開采量的重要條件，如何實現安全快速掘進對于煤礦提高效益、增加產能具有重要意義。

一、影響巷道快速掘進的因素

巷道掘進是一個綜合的施工工藝，它不僅取決于掘進設備的現代化程度，而且與各生產工序緊密相連。無論是引進還是國產設備，一旦進入掘進循環系統，均難達到快速掘進的要求。這除了由于掘進設備本身的可靠性的內部因素外，還有一些配套環節，包括支護、轉載、運輸、供電、供排水、通風、通訊、安全等，這些都是掘進速度受到制約的外部因素。

（一）地質構造因素

影響煤礦巷道掘進的首要客觀因素就是生產環境的地質構造。地質構造存在的大量褶皺、斷層或火成巖侵入體等，這些不但讓掘進條件復雜化，而且也嚴重影響煤礦巷道掘進速度。在礦井中，工作面煤巖硬度，圍巖節理現狀，褶區構造、項板與底板的穩定性，掘進面涌水量以及瓦斯量等因素，也都會影響煤礦巷道掘進速度。

（二）掘進設備落后因素

改革開放以來，全球煤礦采掘技術迅猛發展，技術裝備日新月異。我國的煤礦采掘設備技術性能也大幅度提高，但是與一些發達國家相比，整體技術水平依然落后，集成化、自動化、智能化程度還略顯不足，尤其是掘進設備的一些核心元件，我國的煤礦企業仍然不能掌握其和技術，造成復雜地質條件下采掘工作受到限制。

（三）施工工藝

由于掘進設備的一些方面的局限性，所以施工工藝相對比較落后。巷道掘進作業中的支護時間要占總作業時間的70%，雖然在煤層及半煤巖巷道中采用了錨桿、錨噴和錨梁網等支護手段，簡化了巷道的支護作業，但掘進巷道作業中的掘進與支護的分離，是進一步提高掘進巷道速度的最大障礙。巖巷掘進支護和出矸工序占用的時間更長，由于很大一部分礦井都趨于老化，風鉆風壓不夠，打眼速度慢。嚴重影響了下一工序的正常進行，通常造成一個班不能在規定的時間內完成額定任務。同時，礦井老化導致一些設備的維修期過短，故障頻繁也是影響施工工藝的一個重要原因，設備的故障會導致施工工藝的不連續性，造成井下有人沒活干的誤工現象。

二、加強煤礦巷道快速掘進的措施

（一）大力應用超前地質探測技術

地質探測技術對煤礦企業極為重要。準確的測量工作能夠保障實現煤礦企業設計目標，能夠很好地解決煤礦企業在采煤生過程中出現的新的地質問題，因此，超前探測技術是煤礦企業巷道掘進安全最可靠準確的技術保障。煤礦超前地質探測可以利用鉆探、物探及巷探等技術方法，探清煤層的采、掘頭面安全距離范圍內的地質構造、水文地質狀況以及巖層等重要地質信息，預防誤揭煤、誤透老空老巷積水、誤透構造水等現象，同時也能夠預防發生瓦斯突出與突水事故，促進煤礦企業安全生產。當前，超前探測所采用的方式大約三種類型，即鉆探、物探和巷探。煤礦企業應該結合自身特點，在煤礦采掘前對礦區地質進行超前探測。探測前，要科學編制井下超前鉆探設計圖紙，制定嚴密的防突出、防水患、防誤透老空等專門舉措和應對方案；探測施工要嚴格按照井下鉆探設計圖紙進行施工，發現施工與設計圖紙有沖突，要第一時間對圖紙進行研究，有必要的前提下進行科學變更。要對鉆探圖紙等資料進行認真的分析和總結，強化礦井的超前探測管理工作；同時要堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原則，防止出現誤揭煤、誤透老空老巷、頂（底）板突水等事故發生，從而加快為煤礦巖巷快速掘進提供先決條件。

（二）不斷改進掘進設備

綜掘機是煤礦巷道采掘中的核心設備，其裝備技術的優劣，直接關系到井下巖巷采掘安全度、速度與效率。因此，在巷道掘進過程中，不僅要根據采煤工作選用適當的綜掘機，還要針對綜掘機的不足進行相應的改造和創新。對綜掘機的維護要切實到位，這樣可以方便綜掘機的操作。通常可以利用嵌裝式結構來提高掘進的穩定運行。

（三）不斷改進的施工方法及施工工藝

實踐證明，只著眼于完善“常規”的施工方法，尚不足以使巷道掘進速度產生新的躍進，還必須積極推廣并進一步研究新的施工工藝和技術。淮南礦業集團色連二礦在井底車場大斷面施工中使用的分臺階平行施工法，在時間上實現掘進與支護平行作業，大大加快了井底車場掘進速度。

掘機掘進時，迎頭留設長度10m的斜坡，掘進高度保持3m以內，切割臂抬升角度小，同時實現斜坡段幫頂錨桿錯茬施工，互不干擾，解決了頂幫巖石沿切割臂滾落造成的安全隱患。將迎頭有限的作業空間“拉長”，工序間實現空間與時間上的平行作業，尤其在大斷面掘進時，大大縮短了總體支護時間，加快進尺速度。

（四）提高施工人員素質，加強施工組織管理

加強對井下施工人員進行技術培訓，在應用新技術方面，要做到技術交流。技術人員經常下井進行技術指導，各個關鍵技術環節及應該注意的問題，交代清楚。對于井下出現的問題，管理人員應及時處理，提高巷道掘進速度。

三、結束語

總之，快速掘進是一個系統工程，包含人、技術裝備、生產工藝以及勞動組織管理、安全等諸多因素，任何一個環節的欠缺都會影響到整個掘進施工的進度。因此，需要采取多種措施提高掘進效率，實現快速安全掘進。