基于煤礦施工中的快速掘進技術探討

孔亞東

摘 要：近幾年，由于綜合機械化采煤技術的迅速發展和礦井瓦斯抽采的需要，掘進速度的滯后給安全生產帶來了一些壓力，也成為了一個制約煤炭生產的重要問題。因此，如何安全快速地掘進，對煤礦的安全生產有著重要的意義。

關鍵詞：煤礦；施工；掘進技術

一、實施快速掘進技術的必要性

我國巖巷技術的整體發展速度以及機械化進程的變化并不是特別明顯，在很多時候，巖巷的施工都處在安全生產條件比較差的環境之下，巖巷的掘進技術也很落后，已經嚴重地影響到煤礦的生產水平及經濟效益。巖巷掘進作為煤礦整體發展建設的一部分，在煤礦的安全生產上起著非常重要的作用。所以，做好對風險的防范，并依據實際的需要，將快速掘進技術在煤礦開采中進行廣泛的應用，是十分必要的。

二、影響煤礦巷道掘進速度的因素

1.掘進設備過于落后。全球的煤礦采掘技術都在迅速地發展，技術裝備也日新月異。我國煤礦采掘的相關設備的技術性能得到了大幅度得提高，但與某些發達國家相比，我國整體的技術水平依然是落后的，智能化、自動化和集成化的程度還不夠高，特別是掘進設備的核心元件。國內的煤礦企業還不能夠熟練地掌握，導致在復雜的地質條件下采掘的工作仍然受到限制。

2.施工工藝落后。因為掘進設備在某些方面具有局限性，致使施工的工藝比較落后。據統計，在巷道掘進的作業中，支護的時間在總作業時間中占百分之七十，雖然已經在煤層和半煤巖的巷道中使用了錨梁網、錨噴、錨桿等支護的手段，簡化了支護作業。但是，在掘進巷道的作業中，掘進和支護是分離的，這是進一步提高掘進速度的最大障礙。掘進的支護及出碴工序所占的時間更長，因為大部分的礦井都有老化的現象，風鉆的風壓不夠，打眼的速度很慢，對進行下一個工序造成了嚴重影響，常常會使一個班無法在規定時間之內完成任務。而且，礦井的老化致使一些設備維修期偏短，頻繁的發生故障也是一個影響施工工藝的重要原因。

3.地質條件。掘進時的地質條件是指工作面的煤巖硬度、頂底板的穩定情況、層理發育情況、掘進面涌水量和瓦斯涌出量等。良好的地質條件能夠為快速掘進提供好的平臺，反之，復雜的地質條件會影響快速掘進的實現。

4.組織管理不完善及施工者素質不高。我國目前正處在經濟的快速增長期，原煤的市場出現了供過于求的現象。許多煤礦的管理者只關注眼前的利益，在進行施工的組織管理時不重視科學性，沒有相應的準備措施，就開始過度地開采煤層。而且，在許多煤礦企業中，工作人員的綜合素質偏低，工作的經驗不足，并沒有完全掌握煤礦巷道掘進的新技術和新工藝，或是對掘進設備的性能并不熟悉，這都會導致掘進設備的使用率偏低，巷道的掘進速度不高。

三、實現快速掘進的措施

1.先進的地質探測技術。煤礦的采掘環境較為復雜，巷道中地質條件對快速掘進有很大的影響，而先進的地質探測的技術能夠提高煤礦的采掘效率，對煤礦企業意義重大。使用先進的地質探測技術，能夠得到完整、精確的地質的測量信息，便于煤礦企業依據測量信息制定合理、科學的設計目標，也能對煤礦的巷道掘進過程中無法預料的地質問題，進行及時的處理。先進的地質探測技術能夠保證煤礦巷道的快速掘進。地質探測的方法有很多，比如巷探、物探和鉆探等，通過運用這些技術方法，可以了解到煤層的地質構造、巖層、水文地質等信息，避免或減少誤透老空老巷積水、誤透構造水、誤揭煤等情況的出現。還能夠有效的預防突水事故和瓦斯事故，確保施工人員的安全，使煤礦企業的安全生產的目標得以實現。煤礦企業在對巷道進行采掘之前，應先探測礦區的地質，為了避免安全事故的發生，應提前制定出相應的預防和處理措施。施工人員應嚴格按設計圖紙來施工，如果發現施工和設計圖紙不符，要及時將情況上報給相關的部門。

2.改進掘進的設備。掘進的設備是巷道采掘的核心設備，是在煤礦巷道中開展采掘工作重要的工具，同時也是影響掘進速度的一個重要因素。設備的優劣會對施工的安全度、采掘的效率以及速度造成直接的影響。煤礦企業在配置相應的設備時，應當和采掘的工程相結合，進行掘進時要針對掘進機的不足進行改造和創新，不斷發展掘進的技術，提高自身的掘進能力。

3.采用深孔爆破技術。在煤礦的巷道掘進過程當中，應使用全斷面一次性的掘進施工手段，利用終深孔爆破的施工技術，以實現快速掘進。施工方要增加一次爆破中所得的巖石量，優化和控制裝巖及打眼等施工環節的時間，在提高施工速度和爆破效率的同時，確保掘進的質量。在直眼掏槽的時候，現場的施工人員要先裝填一到兩支藥卷，爆破之后，對掏槽時遺留的殘巖進行拋出處理。雙階契型的掏槽方式能夠通過增加掏槽的有效深度，提升炮眼的利用率，既實現了快速掘進，有保證了爆破施工足夠充分。炮眼的深度對巷道的施工和技術效果，都起著主導的作用，是使用快速掘進時的技術參數。在打眼的時候，在現場進行施工的人員應當盡量使用大斷面施工方法，正對著打眼設置三四臺風鉆裝置，依據爆破效果、鉆眼機具、圍巖性質等情況，確定打炮眼的深度和角度，提高爆破的效率，合理地控制巷道的掘進。

4.優化出矸系統。在掘進工藝的掘、支、運三大重要工序中，運輸是最費時也最繁重的工序，在掘進循環的時間中占有一定的比重。為了加快掘進的速度、提高施工的效率、降低工人的勞動強度，就需要優化出矸的流程。在快速掘進的技術中，可以在作業線中增加膠帶轉載機，來進行機械化的運輸。迎頭耙矸機的裝置運行時，將矸石耙裝進皮帶機里，在皮帶機工作的過程中，矸石能夠有效率地輸入梭車中，然后由梭車再將矸石運至礦車中，最后用電機車來完成矸石的運輸。此種出矸系統操作簡便且反應靈活，能夠有效且快速地作業，并且能夠保證出矸的質量。在巷道快速掘進的施工過程中，會因積壓的迎頭矸石過多而拖慢施工的進度，梭車裝置對這一問題也起到了緩解作用。

5.加強施工組織管理。煤礦企業的生存和發展是以安全為基礎和前提的，施工的安全是煤礦生產的大事。煤礦企業必須落實各級的安監主管部門的安全生產法律法規、規程，施工、采礦和掘進都要在安全的前提下進行。同時，煤礦企業還應依據煤礦巖巷的施工技術和機械設備的現狀，盡力地實施多工序平行交叉的作業。企業還應對每個施工環節的工序的潛在能力進行仔細地分析，并進行科學合理的勞動組織管理，加強讓各個工種間的銜接性、協作性和作業循環性，重視對過程的控制，而且不斷地完善質量保證的體系。

四、結語

巷道快速掘進是一個系統的施工工程，它包括施工人員、施工工藝、技術裝備、施工安全以及施工組織管理等多種因素，缺少任何一個環節，都會對掘進施工的進度造成不小的影響。因此，煤礦企業需采取多種措施來提高掘進的效率，實現安全快速的掘進，以解決我國目前由于經濟快速增長，而產生的對煤炭的大量需求。

參考文獻：

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