影響煤礦快速掘進的因素及對策

（晉能控股煤業集團晉華宮礦 山西 037016）

隨著我國經濟的發展以及社會的進步，我國煤礦行業也在迅速發展。尤其是科學技術的融入，更是提高了煤礦掘進的速度。中國是一個發展中國家，經濟的發展也離不開能源的開發，同時，中國又是一個貧油、少氣、富煤的國家，這就注定煤炭在我國能源開發中占主要地位。要想實現對煤礦資源的高效開采，就必須清楚影響煤礦快速掘進的影響因素，并制定有效的對策進行解決，這樣才能促進我國經濟的平穩發展。

1.煤礦快速掘進技術的相關概念

相比于國外發達國家的掘進技術來說，中國的巷道快速掘進技術起步時間較晚，并存在很大的差距。在初期，我國大部分煤礦開采企業會選擇從國外引進掘進技術。隨著時代的發展，我國科學技術的快速提高促進了掘進技術的創新，經過幾代人的努力，我國掘進技術也取得了一定的成就。現階段，我國主要采用巷道連續性掘進技術、懸臂綜合性掘進技術。對于巷道連續性掘進技術來說，主要是根據一體化的設計理念作為基點，并綜合巷道掘進、開采煤炭、運輸裝載三個功能，同時還可以利用多個短懸臂進行作業。巷道連續性掘進技術具有多個巷道同時作業的優勢，這樣就不會延誤煤礦的開采周期和開采進度。但是，它也具有懸臂綜合掘進技術可靠性差的缺點，另外地質結構也會影響到掘進的速度，這些因素都會在一定程度上阻礙開采工作的順利開展。近些年來，隨著科學技術的發展掘進機也逐漸進行了改進和完善，并且在實際煤礦開采過程中也得到了廣泛的應用。除此之外，對于懸臂綜合性掘進技術來說，其具有廣闊的應用前景。根據相關生產方案分析發現，懸臂綜合性掘進技術具有其他技術不可比擬的優勢，并且主體設備懸臂式掘進機也可以通過防護、加固等措施增加掘進作業的安全度和可靠度。另外，懸臂綜合性掘進技術還會減少開采過程中的浪費。但是，當施工的巷道是平行關系或者數量較多時，就不能使用懸臂綜合性掘進技術，會影響掘進的效率和速度。具體情況如下圖1所示：

圖1 煤礦快速掘進技術的相關概念

2.影響煤礦快速掘進的因素分析

對于中國的能源系統來說，煤炭占據著非常重要的地位，同時還是影響中國工業發展的重要因素。在經濟全球化不斷深入的國際背景下，中國要想在國際上占據一定的地位就需要提高社會經濟的發展速度，那煤炭的需求勢必會逐漸提升。盡管中國擁有的煤炭資源豐富，但是會進行露天開采的煤礦數量非常少。現階段，我國大部分煤礦會采用地下開采的方式，但是這種開采模式對煤礦巷道快速掘進技術提出了更加復雜的要求。

(1)地質條件

地質構造是影響煤礦開采效率的主要因素之一，同時占據主導地位。由于地域環境、地質組成以及地質成分的不同，每一個區域的地表與地表間的巖石組成也會存在差異，另外巖石的材質和紋路方面也會存在區別。這些差異就會直接影響到巷道快速掘進的工作環境和施工效率。因此，在具體施工前需要對當地的地質構造進行準確的勘測，并且根據勘測的數據來選擇可操作的施工方案，這樣才能減少施工過程中可能出現的問題。根據相關的資料顯示，每一塊地域的土層分布都具有自己的特點，因此施工過程中并不穩定，如果發生危險既會影響巷道快速掘進的進度，更嚴重的還會威脅到施工人員的生命安全。

(2)掘進設備設施滯后性明顯

雖然我國煤礦掘進設備設施在科學技術的發展下得到了一定的創新，還實現了升級換代。但是，和發達國家煤礦掘進設備的性能、質量相比，仍存在很大的差距。除此之外，掘進設備如果質量不好，在施工過程中就會出現故障，這樣既會阻礙施工進度，還會影響企業經濟效益，對企業之后的發展起到阻礙作用。

(3)技術工藝水平偏低

現階段，不僅我國掘進施工技術的水平相對較低，而且在技術創新方面也缺乏動力。例如，在巷道掘進過程中，對于綜采的掘進作業，企業可以安排先進的技術去完成。但是，在實際操作過程中，很多操作還需要手工操作才能更好的完成工作任務。例如，對于圍巖較軟的煤巷或者半煤巷來說，就沒有利用EBZ260H硬巖機組、掘錨一體機等。

(4)從業人員素質較低

人始終都是各種活動的主要參與因素。在煤礦巷道掘進作業中，工作人員的素質高低將直接影響到掘進的速率、質量和安全性，并且還發揮著關鍵的作用。具體影響主要體現在以下幾個方面：第一，對于工作人員來說，受教育程度、參與工作的主觀能動性、責任心和專業素質等都是與工作效率密切相關的。但是，反觀當下的國內煤礦從業人員的素質，很多人員的綜合素質較低，并且實踐經驗缺乏，另外缺乏系統、專業的理論知識體系支撐工作，這些都會影響到煤礦開采的質量，并且相關企業也不重視對從業人員的素質和業務水平的培養，這樣就很容易在施工過程中出現問題；第二，管理者的管理能力和水平也會對煤礦開采水平產生影響，但是很多管理者并沒有樹立質量把控的意識，也缺乏責任心，加上管理模式和管理理念的落后都會增加煤礦在開采過程中出現事故的幾率，這樣也會讓相關企業承擔更多的經濟損失。如下圖2所示：

圖2 影響煤礦快速掘進的因素分析

3.提高煤礦巷道快速掘進效率的有效措施

在煤礦開采早期，企業為了獲得更多的經濟效益，往往會降低投資成本、縮短煤礦建井的工期來實現煤炭的高效率生產。其中，快速掘進技術的利用就會發揮出重要的作用。除此之外，提高快速掘進工藝水平可以促進掘進速率的提升，也會實現煤炭產業的平穩運行，對于企業之后的發展具有重要意義，也是企業需要重點關注的地方。結合影響煤礦快速掘進的因素分析，具體提出以下幾點措施。

(1)突破地質限制

根據上述提到的地質條件對煤礦快速掘進的影響分析，可以得到瓦斯防治、巷道通風、供排水系統完善以及綜合防塵及隔爆技術的提高對開采效率的重要影響。除此之外，還可以應用爆破與探測技術來提前掌握煤礦地下礦井的掘進情況，這樣也可以全面了解礦井下部的狀況，也可以制定出更為全面的施工計劃。要想提高煤礦快速掘進的效率，就需要制定出切實、有效的施工計劃，這樣才能保證整個施工進度可以安全、高效的運行。

(2)改善施工環境

要想改善施工環境，就要結合頂板防護、防治水、安全生產標準等多個方面綜合考慮，這樣才能切實加強設備的安全技術管理，也能充分發揮出各個設備的優勢和效果。另外，還需要做好職業危害的防治工作，這樣才能有效提高煤礦快速掘進的效率，也能保證整個施工的進度。對于頂板防護來說，還可以結合頂板冒頂片幫的安全措施、錨桿試驗安全措施、頂板壓力觀察以及定期分析等多項措施來實現對煤礦巷道掘進過程中的頂板保護，真正做到安全開采。

(3)做好應急管理

應急管理也是保證正常施工秩序的重要環節。對于整個煤礦快速掘進工作的應急管理工作來說，這是發生危險后救助工作人員的重要方案，也是為施工環節提供安全保障的重要應急管理。另外，企業還可以在巷道內部安裝監控設備來確保施工人員的安全，盡量減少發生危險的概率，保證施工人員的生命安全。

4.結束語

綜上所述，在具體煤礦開采過程中，采掘接替緊張是一個需要解決的難題，同時也是阻礙煤礦快速掘進的重要因素。但是提高煤礦快速掘進的速度需要考慮地質條件、使用設備以及施工組織管理等多個因素，這樣才能從各個方面實現對巷道快速掘進的有效提升，另外還要綜合考慮具體的施工條件，這樣才能保證整個開采過程的進度和安全。除此之外，還要運用先進的技術和設備，這樣才能確保整個開采的安全性和穩定性。