煤礦掘進技術及安全管理標準路徑之研究

尹小銳

摘 要：? 在我國快速發展過程中，我國對于能源的需求在不斷加大，煤炭開采時難免會遇到復雜的地質條件，給掘進工作帶來較大的難度。對煤礦掘進地質條件、影響煤礦安全生產的因素進行了分析，并對復雜地質條件下掘進技術的應用、設備應用和技術改進開展了探討。

關鍵詞：? 煤礦;掘進技術;安全管理

【中圖分類號】TD327? ? ?【文獻標識碼】A? ? ?【文章編號】1674-3733（2020）06-0296-01

1 煤礦掘進施工技術

1.1 鉆爆技術

在較堅硬的巖石層中，需要用到鉆爆法開采煤礦，該項技術使用過程中需要注意的問題是：①在爆破前，需要勘測周圍巖層情況，并結合掘進巷道環境，計算炮眼位置參數，這樣才能取得較好的爆破效果。②計算結果不能直接作為爆破參數，還需要將其與相關標準進行對比，選擇標準參數用于爆破作業。③對周邊巖石的堅固系數進行計算，并測量地下水位，進而完成炸藥量的計算。若炮眼位置周圍存在較多水分，需要對炸藥進行防水處理。④選擇合適的裝藥方式，正裝和反裝是現階段煤礦掘進中常用的裝藥方式，方式選擇需要視現場情況而定。此外，還要注意引線連線方式的確定，爆破人員需結合現場情況，選擇最合適的連線方式。

1.2 錨桿臨時加固支護U型鋼架技術

該掘進技術的應用可以更好地保證巷道的穩定性，錨桿和U型鋼架可以應對多種復雜的地質條件，特別是在存在較大落差的地質斷裂帶中，U型鋼架的使用可以對巖層結構起到支撐保護作用。因此，應該結合實際的地質條件選用合適的錨桿和U型鋼架，尤其是對于巖層結構較為松軟的煤礦巷道，可以進行有效的修補作業。將錨桿和U型鋼架結合起來使用，可以將傾斜角度控制在45°左右，再采用預緊的結構方式，可以對巷道進行加固處理，避免在煤炭開采時出現頂板落石等安全事故。

1.3 液壓鉆車巖巷掘進

巖巷掘進的機械化是巷道快速掘進的發展目標。機械化掘進時有多種類型的掘進機，它們適應不同的生產條件，其中，常用的是液壓鉆車配備側卸式裝巖機來進行掘進作業。液壓鉆車應該與裝巖機配套使用，以進一步加快巷道掘進的速度。在巷道掘進時，裝巖機發揮了重要作用，它主要是將掘進過程破碎的巖石運到工作面以外。常見的裝巖機型號為ZCD60R，其主要特點是裝巖能力強、效率高且在狹小的空間內便于移動。在掘進施工時，裝巖機可以裝運巷道全斷面破碎的巖石，減輕掘進過程中需要清理碎石的任務。同時，在裝巖機上配備溜槽和托板，可以實時將碎石運輸出巷道，使巷道的掘進效率明顯提高。為了與裝巖機配套，多采用CMJ17型號的液壓鉆機。該鉆機的優勢是設備機身較小、緊湊，操作靈活，可一次性實現對巷道的全斷面掘進。由于該鉆機采用了雙臂鑿巖，鑿巖的速度較快，正常情況下掘進的進尺為0.8～2.0m/min，這就需要大容量的裝巖機配合作業。液壓鉆機配備側卸式裝巖機，基本上能在一定程度上實現對巖巷的快速掘進，其主要優勢有以下幾點：a）實現了鑿巖的自動化。采用側卸式裝巖機能夠有效防止掘進過程中鋼絲繩斷裂，掘進的效率和安全性大幅提高。b）鑿巖和裝巖的速度快。現場實踐表明，液壓鉆車的鑿巖速度是普通氣腿式鑿巖機的3倍以上，側卸式裝巖機是耙斗式的2倍以上。c）實現了巷道的全斷面掘進。巷道斷面的一次成型率高，且比較規則，方便巷道后期支護，使得工人的整體勞動量大幅度減少，是一種理想的巷道掘進技術。雖然液壓鉆車掘進技術有相當大的技術優勢，但也存在一些問題，主要是這種掘進方式不便于對巷道進行臨時支護，導致掘進時存在較大的空頂距，存在較大的安全隱患。

2 安全管理

2.1 把安全行為管理與安全心理學相融合

煤礦安全生產是煤礦企業的發展方向與目標，需要得到相關工作人員與管理人員的重視，因此，相關煤礦不僅需要重視安全心理學的運用，同時需要將其滲透到煤礦開采工作的各個環節。其中針對開采工作人員行為來講，為了保障其安全性，則需要設置安全管理制度，并滲透安全心理學，規范開采工作人員的行為，同時需要重視勞逸結合，重視各個崗位的工作安排，確保煤礦開采工作人員的工組效率能夠有效提升，遵循安全生產管理的相關要求。

2.2 優化煤礦掘進作業設備

在實際中，應該將先進技術引入到掘進設備中，提高掘進作業的效率，簡化掘進設備控制系統，采用信息化、自動化的控制方式;應用閉式液壓系統，可以有效地提升掘進設備性能。針對復雜的地質條件，可以采用掘進后支撐的方式來提高設備的穩定性，避免由于地質條件的復雜對設備產生過大的振動影響，有效保證設備元件的性能，將掘進設備故障率降到最低。做好液壓油注入管理工作，選用先進的液壓加油設備，將原有的舊液壓油抽出來進行處理，防止因人為因素的影響而使雜質和灰塵進入到液壓系統中。對掘進設備鏈條進行改進，將運輸機與鎖軸連接起來，可以使掘進設備形成四連桿機構，使鏟板可以與運輸機聯合作業，使掘進設備尾部的從動軸與主鏈條保持足夠的距離，有效解決掘進設備鏈條松緊問題。

2.3 保證技術實施安全

目前煤礦掘進過程使用的技術較多，確保技術實施過程安全可靠是現階段煤礦其的主要任務。有的技術是單獨使用的，有的施工技術配合使用，若實施過程出現問題，產生的影響無疑是巨大的。在設備掘進過程中，要注意周圍斷面地質，同時做好巷道支護。并定期對設備進行維護，避免其出現故障延誤施工進度。對于爆破施工來說，既要考慮充分做好準備工作，還要估算爆炸沖擊波對周圍巖層的影響情況。

3 結語

隨著煤礦開采強度的增加，采掘接替緊張問題已經成為限制煤炭產量進一步提升的關鍵。要想緩解采掘接替緊張的問題，就要實現巷道的快速掘進。煤巷快速掘進問題已經解決了，但巖巷的快速掘進仍是難點。對于巖巷的掘進，多采用鉆爆法和綜合機械化掘進法，2種方法的適用范圍不同。由于鉆爆法的原理相對簡單，技術難度低，因此，文中重點分析了機械化掘進法，并提出了一些實現巖巷快速掘進的方法。巖巷的掘進可以分為3種：a）采用高效率的全液壓鉆機掘進巖巷。在地質構造等正常的情況下，巷道的月進尺可達到數千米。b）中小型礦井采用氣腿式鑿巖機進行掘進，巷道的月進尺可以達到幾十到百米左右。c）大斷面掘進采用綜掘法，掘進速度快，安全性高，是巖巷快速掘進技術日后的發展方向。

參考文獻

[1] 邵文崗.煤礦巖巷快速掘進技術的優化[J].石化技術，2019，26（8）：289-290.

[2] 宋沁紅.煤礦巖巷快速掘進技術的探討[J].能源與節能，2019（8）：150-151.