煤礦巖巷掘進裝備及掘進工藝發展方向

張法兵

摘 要：在實際的調查中發現，在煤炭生產中，掘進裝備有著長足的發展，但是相關的配套支護工藝，卻并未得到有效的提升，根據相關人員的反映，在一些硬巖中進行掘進的時候，巷道頂板的支護時間，在巷道掘進的總時間中，占到了60%以上，這也就導致掘進和支護間的矛盾越來越明顯，支護工作已然成為了巷道快速掘進技術中的關鍵性問題，所以，在研究過程中，相關人員對于這方面的內容，要給予高度的重視。基于此，本文對煤礦巖巷掘進裝備及掘進工藝發展方向進行研究，以供參考。

關鍵詞：煤礦；巖巷；裝備與工藝；發展趨勢

引言

煤炭產業作為我國的基礎能源產業之一，是我國經濟的支柱產業，其運行穩定關系到我國的經濟建設大局和國家安定大局。當前，我國煤礦開采主要是井下作業的方式，換言之，巷道掘進作業對于我國煤礦開采至關重要。近年來，在煤機制造方面我國政府出臺了系列的政策，在這些政策的支持之下，我國煤機科技創新取得了矚目的成就，且技術產業化程度高，轉化速度快，產學研一體化的良好結構逐步成型并日漸成熟。

1影響巖巷掘進度的因素

1.1巖巷掘進爆破參數

在煤礦的巖體爆破施工過程中，爆破參數直接會影響到施工后期的質量和效果。筆者根據多年的工作經驗，分析影響爆破效果的一些重要參數：炮孔直徑參數對爆破效果的額影響。炮孔直徑的大小直接會影響到巖體表面的炮孔數量和炮孔的排布方式，同時會影響到爆破物炮藥的使用量和均勻分配情況。如果炮孔的直徑過大，將會增加炮藥的使用量，間接地會影響到后期巖體的穩定性用以及開采速度，對掘進工作影響較大。炮泥配比參數對爆破質量產生較大的影響。在向鉆孔放置炮藥之后，要將鉆孔封死，但是如果封孔操作不當不僅會影響到爆破質量，同時還會對施工人員的人身安全造成巨大的威脅，因此在封孔時要調整好炮泥的比例。避免出現封孔不嚴的情況。炮泥堵塞長度對爆破造成的影響。鉆眼的長度在一定程度上會影響到炮泥的堵塞長度。如果鉆眼長度較長，為了維持正常的炮藥量可以先往鉆孔內多加入炮泥。通過這樣的方式來控制好炮藥的用量。但是如果鉆眼的長度較短，將會直接影響到后期填塞封孔的質量。然而炮泥用量會影響到施工安全性以及爆破質量。因此，炮泥填塞長度是影響爆破效果的一個重要參數。

1.2掘進裝置

掘進裝置的發展與更新雖然一直在持續，但是其機械化水平以及整體性能還是相對比較低，特別是對于掘進裝置的核心器件掌握，與西方發達國家相比，我國還需要有很長的路要走。很多煤礦企業在輸送上看似科學技術水平也很高，但是在穿眼以及注漿的過程中還是有眾多企業依然存在人工操作，沒有實現全面機械化，使得巖巷的掘進速度會受到比較嚴重的影響。

1.3環境狀況

由于整個施工過程都處于井下環境，因此施工人員對巷道頂板裝置進行安設的工作環境也處于煤礦井下。也就是說，煤礦井下巷道的環境狀況與頂板支護的工作效果和穩定性有著非常緊密的聯系。如果井下巷道環境條件較好，能夠達到相關的標準和要求，那么工作人員在進行具體支護工作的過程中，就可以結合實際情況適當地減少井下巷道內部所使用的支架數量，這樣不僅能夠為煤礦企業節省大量的資金成本，還能夠在很大程度上擴大煤礦井下巷道的空間，那么整個煤礦工程中采煤工作的質量、效率以及采煤量就能夠得到有效的提高。

2強化煤礦巖巷掘進裝備及掘進工藝策略

2.1輸送系統的完善技術

在以往的巖巷掘進技術中，絞車、電瓶車以及耙裝機是常見的輸送方式。這種輸送的手段不僅無法最大程度提升輸送的效率，還會在輸送中存在眾多安全問題，會對掘進的速度產生非常嚴重的影響。因此，需要進一步優化輸送的方式，這是提升巖巷掘進技術的重要手段。利用膠帶輸送機就可以有效解決上述問題，其優勢主要有：其由于自動化集中控制手段使得維護和操作起來比較方便，輸送成本也得到了降低、并且提升了巖巷掘進管理的安全性以及減少了人工勞動的強度，同時這種輸送方式還具有緊湊的結構，使得耗能會相對比較少。

2.2掘進爆破中安全管理

巷道掘進中應用最多的技術是爆破技術，應用在圍巖硬度高的部分，可很好地保證著爆破效果。而想要保證光面爆破結果，應該根據實際情況選擇低密度和低爆速度的優質炸藥，同時爆炸威力和傳爆性能也要沒能保證。另外，提高爆破技術人員的技術水平，強化相關培訓，重視規章制度教育工作，強化爆破相關人員的安全意識，構建出安全管理的模式，形成安全責任管理體系，從而全面提升煤礦掘進工作中的安全性。

2.3優化井下巷道支架的結構性能和強度

施工人員在應用相關技術進行煤礦井下巷道掘進頂板支護工作的過程中需要注意的是，施工剛開始，進行第一次掘進工作時，巷道的位置非常容易發生變化，嚴重時甚至有可能發生變形，影響掘進工作的正常進行。針對這個問題，施工人員在對頂板支護的結構進行選擇和構造時，應該對比多種方案，選擇最優的方案。一般情況下，應用剛性和柔性都適中的支護結構能夠在一定程度上避免巷道在掘進過程中位置發生變化或者出現變形的問題。同時，選擇最優的支護結構構造方案還可以使巷道的空間在施工過程中盡可能地保持完整，在最大程度上避免出現由于施工過程存在問題需要進行大規模、大面積返修的情況。除此之外，煤礦井下巷道掘進頂板支護的施工過程中需要用到的支架的強度也是影響施工質量和效率的因素之一。對支架的強度和相關的性能進行優化，能夠為施工過程中圍巖的變形提供一個合理的空間，同時還能夠為整個煤礦井下巷道掘進頂板支護技術的實施提供一定的保障。施工人員還要結合圍巖的實際情況對圍巖承受的壓力進行適當的釋放，這樣就能在一定程度上提高煤礦井下巷道掘進頂板支護技術在施工過程中的應用質量和效率。

2.4加強新工藝和新技術的應用

隨著科技的發展和經濟的進步，煤礦工程的施工正在逐步實現自動化和機械化，將新技術和新工藝應用在施工過程中，不僅能夠提高整個工程的施工質量和效率，還能夠為施工人員的生命財產安全提供一定的保障。因此，施工人員在進行煤礦井下巷道掘進頂板支護工作的過程中，應該加強對新工藝和新技術的應用。比如：如果井下巷道需要掘進的位置存在體積較大的斷面層，那么在掘進工作中應用最新的連續掘進技術，就可以在很大程度上降低頂板支護鋪設和巷道掘進工作的難度。

2.5上山和下山掘進安全管理

上山作業的掘進工作中，安全管理非常重要，因為瓦斯本身密度非常輕，其會向上集中，所以一定要確保掘進工作時有良好的通風，避免瓦斯聚集而爆炸的問題。下山作業掘進之前，按照作業標準，設定躲避硐室以及阻車器，不能出現人和車同行的情況。下山作業時，可能出現的不良情況為二氧化碳聚集，因此必須提升監測的效用，避免二氧化碳超標。

結束語

總之，針對巷道快速掘進工藝和裝備的應用情況，相關人員應該展開切實的研究與分析，根據一些主要問題，提出相對應的改正措施，提升工藝技術的應用質量，為相關產業的發展奠定基礎。

參考文獻：

[1]溫袞.煤礦巖巷快速掘進技術及其應用[J].機械管理開發，2018，33（05）：170-171.

[2]曹飛飛.巖巷快速掘進優化設計及應用[D].河北工程大學，2014.

[3]趙宏偉.煤礦巖巷快速掘進技術研究與應用[J].中國煤炭，2012，38（08）：69-71.

[4]趙宏偉.我國煤礦巖巷快速掘進技術現狀及展望[J].煤炭科學技術，2012，40（01）：5-7.

[5]郭孝先.煤礦巖巷掘進機械化發展探討[J].建井技術，2011，32（06）：40-45.