煤礦大斷面巷道快速掘進技術研究

柳元杰

摘 ?要：研究煤礦大斷面巷道的快速掘進技術，有利于提高掘進效率并降低工程施工過程中安全事故的發生率。為此，本文從影響巷道快速掘進的各方面主客觀因素分析入手，找出巷道快速掘進時可優化的切入口，在此基礎上提出較為全面的技術改進策略，涉及相關人員、設備設施以及實施方法等，從而奠定制定可操作的掘進方案的理論基礎。

關鍵詞：煤礦大斷面;巷道快速掘進;技術改進

引言

一直以來，大斷面巷道掘進工程主要以打眼、出矸和支護為主，這三個環節彼此之間關系緊密、不可分割，且都涉及人員和時空因素，受其影響。但從目前情況來看，人員和時空因素之間出現失衡現象，對礦井巷道掘進產生了極大的不利影響。考慮到礦井施工的安全性、系統性和效率性，建議合理安排人員和時空條件，基于礦井實情投入使用更為先進的掘進技術，優化掘進方案，保證巷道掘進工作的安全如期完成。

一、煤礦大斷面巷道快速掘進的主客觀影響因素

（一）地質因素

地質是影響巷道快速掘進的基本和客觀因素。一般煤礦都位于地質較為復雜的地帶，掘進工作也會給周邊地質帶來一定變化，反過來也會影響掘進工作的進行，如斷裂、落石等。同時，若巖體較硬，掘進過程就非常困難;巖體裂隙演化，不利于支護工作進行。更重要的是，地質因素的不穩定會給施工過程帶來安全隱患，如瓦斯涌出、水害等。可見，事先調研所要掘進的巷道的周邊地質很有必要。

（二）技術因素

在技術方面，主要包括掘進與運輸機械的配置、相關工藝的選擇等[1]。目前我國正進一步研發和更新掘進設備，不過在具體配置和投入使用過程中，部分傳統問題仍為解決，新的問題也不斷出現。特別是受地質因素的不良影響，不少巷道掘進過程危險系數偏高，此時選對掘進設備和運輸機，是保證按時又能高質量地產出的關鍵。另外，在支護和掘進方面，技術的優化也非常重要。考慮到同時進行的其他工作特別是較為耗時的工作，建議必須合理安排工藝，盡可能地縮小時間差。對于巷道質量和支護來說，良好且先進的工藝能夠保質保量保安全，避免頻繁返工，簡化施工環節，節省施工成本。

（三）管理因素

大部分掘進工作都存在一個思維誤區，就是把不良后果的原因歸結為技術落后，未能充分意識到管理工作的重要性。掘進管理工作比較瑣碎，員工培訓、定期獎懲以及合理安排工作時間等，都囊括其中。傳統的掘進管理問題百出，這也是之后引進了良好裝備和工藝后，卻仍未能取得預期效果的主要原因。所以必須優化掘進管理工作，使員工具備基本的綜合素質，與良好技術相輔相成，進而提高煤礦的產出量。

二、煤礦大斷面巷道快速掘進技術改進策略

（一）掘進機截割技術改進

第一，假如目標巷道位于巖體穩定區域，一般認為巖體較硬，結構較完整。當周邊巖體還未進一步發育時，建議以中心為切入口，而后延伸到附近巖體。對于尺寸較大的巷道斷面快速掘進而言，這樣的截割方式，能夠截割出相對有形、質量較高的巷道斷面，保證穩定、有序落煤，附近巖體受到的影響也較小，一定程度上提高了安全性。

第二，假如目標巷道的頂板出現不少裂隙，一般認為巖體極易受到影響，所以及時的支護工作必不可少，為掘進工作提供保障。建議先按照從下到上的蛇形路線截割30%寬度的巷道，再以相同路線截割剩下的部分。這樣的截割手段能夠保證處于懸空狀態的巷道頂板及時得到解放，使支護發揮更大的作用，且能夠大大節約巷道掘進的時間。

第三，假如目標巷道地應力很大，同時兩幫不夠堅硬，一般認為發生片幫的可能性較大，此種情況下，建議從巷道中部入手進行截割，接著有序刷巷道兩幫。如此一來，兩幫就不會暴露太久，圍巖活動的可能性降低，穩定性升高，這對于巷道兩幫的支護工作發揮預期作用非常重要。

（二）支護技術改進

如果煤礦仍沿用錨桿與錨索相結合的支護手段，為保證巷道掘進工作的安全有效進行，應按照先頂板厚兩幫的順序來實施支護工作，同時要做到支護和檢測分別是一排，嚴格保證每一個支護環節都合格、無誤。對于掘一排再錨一排的巷道掘進工程而言，該種支護方式效果明顯，較為適合。不過考慮到煤礦的基本情況，包括巷道的高度、寬度和周邊的地質狀況等，建議引進掘進機施工，先掘上半部分，掘出兩排，然后將臨時支護逐步由外到里完成布設，接著為了加固頂板，由里到外打設錨桿與布設錨索[2]。上述步驟為一環節，完成后，依次重復，直至掘進6排，而后著手兩幫維護工作，保證其安全、穩固，再重復上述掘進兩排并布設支護的工作。采用該種支護方式，可大大提升掘進效率。

（三）巷道快速掘進管理模式改進

具體實施巷道掘進工作時，需要到位的管理工作加以輔助，這樣才能保證資源的合理利用和良好效果的取得，更重要的是能夠降低掘進工作的危險性。

第一，制定合理的勞動制度。根據每個煤礦的生產實情，選用“三八”工作制或“四六”工作制[3]，同時良好規劃各班次進行交接的時間以及相關準備工作。舉例來說，為了使巷道掘進工作時間充裕，在交接班時可做一些基本的零碎工作，如設備維修等。

第二，保證技術服務科學到位。實時掌握巷道測量的進程，統一收集和分析所有測量數據，以此作為巷道掘進的依據。另外，測量儀器要定期進行檢驗校準，及時發現故障，保證每次測量的精準，進而保證巷道掘進的準確高效。

第三，加強員工培訓的力度。培訓應覆蓋與掘進工作有關的一切工作人員，包括司機、施工人員等。崗前培訓和定期考核相結合，確保每位工作人員都具備基本或較高的操作技能，能夠在保證質量的前提下，按時甚至超時完成掘進工作。

第四，出臺公平的獎懲考核方案。獎懲分明是激勵工作人員認真對待工作的重要手段，其所依據的是定期的質量考核。日常表現良好、業務成就突出的團隊或個人，都應得到相應的獎勵，反之則應受到應有的懲罰。也可適當舉辦知識或技能競賽，給取得勝利的人一定的嘉獎，也能起到較好的激勵作用。

三、結論

煤礦大斷面巷道快速掘進受客觀的地質、技術以及主觀的管理等因素影響，為保證高效、安全地完成掘進工作，建議根據煤礦實際情況，考慮圍巖性質，優化相關技藝，改善管理工作，在此基礎上制定科學合理的掘進方案。

參考文獻

[1] ?張海建.淺析煤礦大斷面巷道快速掘進技術[J].企業技術開發，2019（5）：96-98.

[2] ?趙留安.煤礦大斷面巷道快速掘進技術分析及優化[J].農業工程與能源，2018.7（下）：180，184.

[3] ?田雙.煤礦大斷面巷道快速掘進技術研究[J].煤礦現代化，2018（1）：34-36.