煤巷快速掘進施工技術(shù)探討

【摘? 要】目前國內(nèi)煤礦綜合機械化程度的越來越高，因此采煤工作面推進的速度越來越快，工作面開采速度與煤巷掘進的進度矛盾越來越突出，很多煤礦都出現(xiàn)了采掘接替緊張的局面。為了維持采掘系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，煤礦主要管理人員必須采用有效技術(shù)手段來提高煤巷的掘進速度，從而與工作面的推進速度相匹配，從而保證礦井的安全高效開采。

【關(guān)鍵詞】煤礦;掘進;安全高效

1技術(shù)背景

煤巷掘進速度的快慢對礦井的正常生產(chǎn)有著十分關(guān)鍵的影響，但是影響到煤巷掘進速度的因素有很多，比如掘進工藝、支護方式、各工序之間的配合方式等，因此如何實現(xiàn)煤巷快速掘進成為了煤礦管理人員面臨的主要問題之一。首先要分析影響煤巷掘進的因素，然后選擇與煤層地質(zhì)條件相符合的掘進設(shè)備，采用合理的掘進施工工藝，制定科學的施工計劃，使各個施工效率最高化、施工時間最短化，從而使煤巷的掘進速度得到提高。

2煤巷掘進速度的影響因素分析

煤巷掘進是由多重工序組成，且各工序之間相互配合，主要包括掘進破煤、裝煤、運煤與支護等工序，所以掘進速度的快慢受到很多因素的影響，如煤層地質(zhì)條件、技術(shù)裝備、人為因素、生產(chǎn)管理水平等，所以要分析這些影響因素，然后采取有效的措施來提高煤巷掘進的速度。

2.1煤層地質(zhì)條件

煤層地質(zhì)條件是影響巷道掘進速度的自然因素。如果煤層賦存條件好、地質(zhì)構(gòu)造少，那么對巷道掘進施工的影響就小，反之，當煤層條件復雜、斷層多、頂板或底板破碎時，就會嚴重影響巷道的掘進速度。在巷道掘進施工前，施工負責人應當根據(jù)礦井地質(zhì)報告并結(jié)合礦井開采過程中的地質(zhì)勘探情況，根據(jù)已探測煤層的地質(zhì)條件，比如煤層賦存情況、煤層性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、頂?shù)装鍘r性、地應力分布規(guī)律等，來選擇掘進設(shè)備、確定巷道支護方式。

2.2掘進技術(shù)裝備

掘進技術(shù)裝備是影響巷道快速掘進施工的一個重要因素。煤巷的掘進工藝主要有炮掘、綜掘，炮掘采用煤電鉆打眼放炮進行破煤，人工進行裝煤和支護，生產(chǎn)效率低，且掘進速度慢。隨著煤礦機械化程度的提高，綜合機械化掘進被普遍采用，主要是用懸臂式掘進機進行破煤，同時利用錨桿鉆機進行鉆孔和安裝錨桿，大大提高了掘進施工效率，掘進速度明顯加快，同時施工人員的安全作業(yè)條件也大幅提升。

2.3施工組織管理水平

施工組織管理水平是影響巷道快速掘進施工的人為因素。比如作業(yè)班組管理制度是否嚴格，工人分工及職責是否明確，施工組織是否按正規(guī)循環(huán)進行作業(yè)，交接班制度是否完善等，這些都會對巷道掘進的速度造成直接影響。除此之外，作業(yè)人員對掘進設(shè)備結(jié)構(gòu)性能的掌握程度、操作設(shè)備的熟練水平及對設(shè)備故障的維護檢修能力等人為因素也會影響巷道的掘進速度。

2.4支護方式及參數(shù)

支護方式及參數(shù)是影響巷道快速掘進施工的一個重要因素。在巷道掘進施工的各個工序中，錨桿（索）支護工序的工作面占整個掘進工程量的比重在50%以上，因此該工序占用的時間最長，這是造成掘支失調(diào)的主要原因。當巷道掘進成型不平整，容易在打眼過程中造成跑鉆現(xiàn)象，頂板錨桿（索）的安裝與兩幫錨桿（索）的安裝不能實現(xiàn)平行作業(yè)，這些都會降低巷道支護的效率，從而影響巷道的掘進速度。此外，在設(shè)計支護參數(shù)時，支護密度過大會增加支護的工作量，影響巷道的快速掘進，支護密度過小則容易造成巷道失穩(wěn)，影響巷道的安全使用，因此要選擇合理的支護參數(shù)。

3實現(xiàn)煤巷快速掘進施工的技術(shù)措施

3.1提高掘進技術(shù)裝備水平

根據(jù)煤層賦存條件、頂?shù)装鍘r性、地質(zhì)構(gòu)造及煤層性質(zhì)等情況，選擇與之相適應的掘進設(shè)備。新型掘進機性能穩(wěn)定，截齒抗壓強度大，截割能力強，可實現(xiàn)煤巷機械化連續(xù)掘進施工，大大提高了巷道的掘進速度，并減少了工人的勞動強度，而且該設(shè)備采用集中潤滑系統(tǒng)，各部件可靠性高，設(shè)備故障率小，有效降低了維護工作量。同時，對運輸設(shè)備及支護設(shè)備進行改進，依據(jù)采煤工作面轉(zhuǎn)載機自移裝置的工作原理，研究出了掘進工作面帶式輸送機機尾的自移裝置，使運輸設(shè)備具有隨掘進機前進的自移功能;引進與掘進機相配套的錨桿鉆機，提高了打眼的施工效率，加快了錨桿支護的施工進度。從而通過改革創(chuàng)新實現(xiàn)了由掘進機、運輸機、錨桿鉆機、錨桿支護作業(yè)平臺組成的煤巷機械化快速掘進施工的作業(yè)線，縮短了掘進和支護的循環(huán)作業(yè)時間，提高了巷道的掘進速度。

3.2提高施工組織管理水平

在巷道進行正規(guī)循環(huán)作業(yè)時，應盡量實現(xiàn)多工序平行交叉作業(yè)，從而減少循環(huán)作業(yè)時間。為了縮短循環(huán)作業(yè)時間，其他施工工序應盡量進行平行作業(yè)，如當掘進機進行掘進時，支護工可以同時準備支護所需材料，滯后掘進機一段距離對巷道兩幫進行支護，機電班延長壓風、供水管路等;當斷面形成后立即進行支護時，機電班應對機械設(shè)備進行檢修，并延長膠帶輸送機、電纜等，并準備下一循環(huán)的開工工作。各工種分工明確，平行作業(yè)，使各工序相互配合，緊密銜接，有效縮短循環(huán)作業(yè)時間，加快循環(huán)作業(yè)的施工進度。與此同時，要建立和完善各項規(guī)章管理制度，比如二級直接管理制度、崗位責任制度、監(jiān)督管理制度、獎懲制度等。礦領(lǐng)導人員帶班下井，班隊長集中管理，合理安排各項施工工序，使各工種分工明確，進行正規(guī)循環(huán)作業(yè)，保證各項工作安全高效完成。

3.3優(yōu)化支護方式及參數(shù)

巷道圍巖性質(zhì)不同，支護方式及參數(shù)的差別較大，因此要根據(jù)頂?shù)装鍘r性、地應力分布規(guī)律、煤層性質(zhì)等情況，選擇與圍巖性質(zhì)相匹配的支護方式及參數(shù)，從而使支護設(shè)計得到優(yōu)化，減少支護工序在正規(guī)循環(huán)作業(yè)中的時間，提高支護效率，達到巷道快速掘進施工的要求。如當頂板破碎、底鼓嚴重時，可將巷道斷面形狀設(shè)計為拱形斷面，改善巷道的受力情況，減小應力集中，提高巷道掘進效率;當頂板完整、巖性條件較好時，在保證巷道施工安全和支護效果的基礎(chǔ)上，可以適當增大錨桿（索）支護的間排距，減小巷道支護的工程量，提高巷道的掘進速度。同時，巷道臨時支護對實現(xiàn)掘支平行作業(yè)有著嚴重影響，如果臨時支護簡單，則會威脅巷道掘進施工的安全;如果臨時支護不合理，則會降低巷道掘進施工的速度，為此應積極探索研究新型機載臨時支護設(shè)備，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的前探梁支護或橫梁支護，可以最大限度的減小臨時支護對掘進的影響，提高巷道的掘進效率。

4結(jié)束語

煤巷快速掘進施工對采煤工作面的正常接替及礦井的安全高效生產(chǎn)有著直接影響，因此煤礦主要管理人員要根據(jù)不同煤巷的地質(zhì)條件，對煤巷掘進速度的影響因素進行分析，從自然因素、設(shè)備因素、人為因素等方面探討了提高掘進技術(shù)裝備水平、實行多工序平行作業(yè)、加強施工組織管理、優(yōu)化支護方式及參數(shù)等技術(shù)措施來實現(xiàn)煤巷快速掘進施工，從而達到施工效率最大化、施工時間最短化，以保證煤礦的采掘平衡。

參考文獻

[1]李世林.綜掘機在厚煤層掘進中的應用[J].江西煤炭科技，2016（11）：136.

[2]董圖強.煤巷快速掘進施工技術(shù)探討[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2015（4）：36-37.

作者簡介：杜立樹，1980年生，男，漢族，安徽淮北人，工程師、本科學歷，現(xiàn)在平安煤炭開采工程技術(shù)研究院有限責任公司從事采礦安全技術(shù)及工程方面的研究工作。