煤礦大斷面巖石巷道快速掘進(jìn)技術(shù)的思考

韓海軍

摘 要：隨著科技的發(fā)展，煤礦大斷面巖石巷道的快速掘進(jìn)技術(shù)有了全新的突破，在很大程度上優(yōu)化了掘進(jìn)的方式。基于此，本文將具體闡述煤礦大斷面巖石巷道快速掘進(jìn)的現(xiàn)狀，以巖石巷道支護(hù)的設(shè)計、巖石巷道深孔爆破技術(shù)為切入點(diǎn)，深入探究煤礦大斷面巖石巷道快速掘進(jìn)技術(shù)的具體應(yīng)用，旨在能夠充分發(fā)揮新型技術(shù)的優(yōu)勢，提高巷道掘進(jìn)的效率，促進(jìn)我國煤礦事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦；巷道挖掘；掘進(jìn)技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.067

0 前言

目前，各個行業(yè)的快速發(fā)展需要更多煤炭資源的支持，所以各大煤礦企業(yè)為了能夠獲得更多的效益而擴(kuò)大煤炭的開采量。對此，為了能夠滿足礦井通風(fēng)的安全需求，大斷面巖石巷道的數(shù)量也在不斷增加。然而，我國目前所采用的巖石巷道掘進(jìn)方式主要為鉆爆法，所以作業(yè)線以液壓鉆車、氣腿式鑿巖機(jī)為主，但是這樣的方式掘進(jìn)效率低，很難滿足煤礦開采的需求，因此需要引進(jìn)全新的掘進(jìn)技術(shù)，提高巖石巷道的施工質(zhì)量與效率。

1 煤礦大斷面巖石巷道快速掘進(jìn)的現(xiàn)狀

1.1 液壓鉆車

在巷道掘進(jìn)技術(shù)中，液壓鉆車占據(jù)著重要的位置，該工作線的特點(diǎn)為：（1）效率較高。由于全液壓鉆車的結(jié)構(gòu)相對緊湊，所以在巷道掘進(jìn)工作中具有較強(qiáng)的靈活性，以履帶為前進(jìn)的主要方式，具有較強(qiáng)的爬坡能力；（2）安全性較高。在掘進(jìn)的過程中，工作人員可以在距離地面較遠(yuǎn)的位置對鉆眼進(jìn)行操作，同時側(cè)卸裝巖機(jī)在運(yùn)行中還能夠減少與鋼絲之間的摩擦問題，并在很大程度上避免了鋼絲對工作人員的傷害；（3）應(yīng)用成本較低。在應(yīng)用液壓鉆車的巷道掘進(jìn)施工中，能夠有效降低工作人員的勞動強(qiáng)度，并降低掘進(jìn)施工的資金成本，主要是因?yàn)橥ㄟ^機(jī)械化的方式取代了傳統(tǒng)的人力勞動，提高了掘進(jìn)效率，從而實(shí)現(xiàn)降低成本的目標(biāo)。

1.2 氣腿式鑿巖機(jī)

在煤礦大斷面巖石巷道的掘進(jìn)中，采用氣腿式鑿巖機(jī)工作線的主要特點(diǎn)為：（1）不受環(huán)境影響。在鉆機(jī)施工運(yùn)行的過程中，基本上不會受到斷面巖石的影響，同時還能夠使多臺鉆機(jī)同時參與掘進(jìn)工作，從而可以實(shí)現(xiàn)平行化作業(yè)；（2）工藝相對簡單。由于這一特點(diǎn)所以廣泛應(yīng)用在煤礦巷道的掘進(jìn)施工中，同時工作人員能夠進(jìn)行操作，同時價格較低，所以還廣泛應(yīng)用在很多小型煤礦巷道掘進(jìn)施工中。

但是，在應(yīng)用的過程中能夠發(fā)現(xiàn)其存在不足：氣腿式鑿巖機(jī)的應(yīng)用對工作人員的能力要求較高，同時工作人員的勞動強(qiáng)度也較高，加之煤礦中的環(huán)境較差等因素，會導(dǎo)致人力勞動成本升高。同時，氣腿式鑿巖機(jī)工作線的自動化程度相對較低，很難有效配合自動支護(hù)技術(shù)的開展工作，嚴(yán)重影響巷道掘進(jìn)的效率[1]。

2 煤礦大斷面巖石巷道快速掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 巖石巷道支護(hù)的設(shè)計

隨著煤礦大斷面巖石巷道深度的不斷增加，其圍巖條件、礦山壓力等都會發(fā)生明顯的變化，所以需要在掘進(jìn)的過程中進(jìn)行支護(hù)。具體而言，對于深部的軟巖巷道來說，需要以抗壓為主的傳統(tǒng)錨噴方式對巷道的周圍進(jìn)行支護(hù)，但是這樣傳統(tǒng)的方式無法抑制巷道的變形。對此，由于巷道掘進(jìn)速度的提升導(dǎo)致臨時支護(hù)的方式不能隨時跟進(jìn)，所以需要加大對巷道快速掘進(jìn)施工的研究，以便對巷道支護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化。通過對支護(hù)方案的分析，可以采用“先讓后抗”的方式完成支護(hù)，從而改善支護(hù)措施，并以二次支護(hù)方案完成信息的支護(hù)，進(jìn)一步提高巷道支護(hù)方式的靈活性。在實(shí)際施工的過程中，采用這樣的支護(hù)方式可以適當(dāng)允許巷道的圍巖發(fā)生較小的變形，使圍巖能夠提高自身的平衡性，不僅可以全面提高支護(hù)方式的靈活性，還能夠進(jìn)一步增強(qiáng)煤礦巖石巷道的穩(wěn)定性，為工作人員提供更加安全的工作環(huán)境[2]。

2.2 巖石巷道深孔爆破技術(shù)

在巖石巷道的掘進(jìn)施工中，工作人員需要結(jié)合圍巖、地質(zhì)的具體特征，對深孔爆破的參數(shù)進(jìn)行研究，其結(jié)果為：炮孔的利用率與掏槽技術(shù)之間有著緊密的聯(lián)系。因此，需要將大斷面巖石的特征作為基礎(chǔ)，對掏槽的參數(shù)、方式進(jìn)行研究與確定。在某一煤礦大斷面巖石巷道的掘進(jìn)施工中，結(jié)合掘進(jìn)工作的實(shí)際發(fā)現(xiàn)：準(zhǔn)直孔掏槽技術(shù)爆破技術(shù)，實(shí)際上就是對其間隔的時間進(jìn)行合理地設(shè)置，同時增加孔底間距從而完成爆破工作，不僅能夠避免斜眼發(fā)生穿孔的問題，還能夠加強(qiáng)兩側(cè)對稱準(zhǔn)直眼、中心輔助直眼之間的配合。就該項(xiàng)技術(shù)的研究、發(fā)明而言，其不僅具有操作簡單的優(yōu)勢，還能夠有效降低掘進(jìn)施工的成本，全面提高巷道掘進(jìn)的效率。

但是，這一技術(shù)并不適合應(yīng)用在中型斷面之中，而很適合將其應(yīng)用在20平方米的大斷面巖石巷道掘進(jìn)的施工中。例如：在具體的施工中，可以使用1～6對準(zhǔn)直眼藥孔進(jìn)行編號，而7～11為直眼輔助孔的編號。在具體爆破的過程中，應(yīng)該先對1～6號爆破，此時7～11號的炮孔能夠?yàn)橹骺滋峁└嗟难a(bǔ)償空間，而其完成爆破以后其圍巖會被破壞，并將巖石拋出，但是會將無法拋出的巖石留下。對于7～11號而言，其爆破工作并不僅僅是對1～6號破碎的圍巖進(jìn)行二次爆破，而是在此基礎(chǔ)上將1～6號孔中無法拋出的巖石進(jìn)行破碎并拋出，從而“清理”巷道的環(huán)境，形成干凈的槽腔。

3 結(jié)語

綜上所述，使用傳統(tǒng)的煤礦大斷面巖石巷道快速掘進(jìn)技術(shù)，已經(jīng)不能滿足煤礦企業(yè)的發(fā)展需求，所以迫切需要使用全新的、高效的掘進(jìn)技術(shù)。以此為基礎(chǔ)，在大斷面巖石巷道的掘進(jìn)中，優(yōu)化了巷道的支護(hù)設(shè)計，采用了恰當(dāng)?shù)纳羁妆萍夹g(shù)，在很大程度上提升了巷道掘進(jìn)的效率，滿足了煤礦開采的通風(fēng)要求，為工作人員提供了更加安全的環(huán)境。所以，為了能夠改善煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)狀，可以將文中的方式應(yīng)用在實(shí)際工作中。

參考文獻(xiàn)：

[1]張厚全，張濤.高效掘進(jìn)技術(shù)在煤礦大斷面巖石巷道中的應(yīng)用分析[J].山東煤炭科技，2016（08）：21-22+24.

[2]魏文彬.大斷面巷道錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用[D].內(nèi)蒙古科技大學(xué)，2015.