影響煤礦巷道掘進速度的因素分析及解決對策研究

＊秦會錦

（山西潞安集團余吾煤業(yè)有限責(zé)任公司 山西 046199）

引言

我國煤炭行業(yè)逐步提高推進工作面的掘進速度，所以也相應(yīng)提高了生產(chǎn)煤炭的數(shù)量，因此影響煤礦高效高產(chǎn)的因素主要有兩個：失調(diào)的采掘比例以及掘進巷道的快慢速率。我國采煤工作面的技術(shù)比掘進巷道的水平要領(lǐng)先許多，所以采掘方面出現(xiàn)了一定程度的接替緊張，遠遠達不到生產(chǎn)煤炭的基本數(shù)量要求。研究人員重點研發(fā)了掘進設(shè)備的優(yōu)化方法，呈現(xiàn)的設(shè)備種類可以實現(xiàn)多樣化的掘進巷道，同時也在提升支護巷道的水平，確保了施工場所狹小范圍作業(yè)的安全性。本文探討的某礦巷道屬于潞安集團，重點分析了掘進時組煤皮帶對快速進行巷道掘進的影響程度，并以此制定了相應(yīng)的掘進措施，包括管理水平和支護形式以及掘進設(shè)備和工藝等方面，經(jīng)驗證，可以實現(xiàn)巷道掘進的高效性和快速性。

1.概況

本礦的皮帶組煤巷主要位于南區(qū)左翼，運輸?shù)钠漤泛兔阂彩窃诠ぷ髅娴慕M煤區(qū)為南區(qū)左翼進行服務(wù)，包括敷設(shè)供水管線和壓風(fēng)以及和通風(fēng)行人還有排水等。在大巷左翼東側(cè)的南區(qū)進行皮帶巷的集中布置，皮帶巷集中在南區(qū)進行施工開口，連續(xù)1308.9m直到風(fēng)氧化帶的井田邊界地方。設(shè)計3.5m×5.4m的矩形巷道斷面，在9號和10號的太原組石炭煤系統(tǒng)進行布置，穩(wěn)定的煤層賦存是大斷面巷道，掘進時碰到的斷層差不多有十條，約有0.4m至6m的斷層落差，無法判斷要素信息，向斜軸部的開口斷層位置大概是100m至150m。

2.巷道掘進快慢的幾個影響因素

礦井回采工作面的進度由掘進巷道的快慢程度而決定，施工過程由多方配合完成巷道掘進。

(1)地質(zhì)條件

煤層9號和10號里布置了皮帶巷，因為較差的巷道圍巖以及松軟的煤體，所以抗壓煤體的程度不高，因此掘進時經(jīng)常會出現(xiàn)片幫或者冒頂，需要較難的支護措施，嚴重拖慢了掘進巷道的進度，影響巷道穩(wěn)定性；掘進泥巖的直接底，容易發(fā)生后方底鼓的情況，必須人工臥底，否則也會影響掘進巷道的效率及安全；掘進時發(fā)生的斷層，因為斷層處集中應(yīng)力并發(fā)育節(jié)理，所以會出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象，也會影響巷道的支護程度，降低掘進巷道的速度。

(2)掘進設(shè)備和方式

煤巷掘進巷道的速度與選擇的掘進方式直接相關(guān)，選擇巷道掘進的方式是綜掘方式，可以促進巷道的掘進。而掘進設(shè)備可以保證巷道掘進的快慢，掘進設(shè)備的選擇與地質(zhì)現(xiàn)場條件相關(guān)，假設(shè)未根據(jù)地質(zhì)選擇設(shè)備，地質(zhì)環(huán)境會損壞機械設(shè)備，設(shè)備頻頻出現(xiàn)故障，最終無法持續(xù)工作，所以會降低施工工藝，并且會拖慢巷道掘進；而合理的選擇會使設(shè)備連續(xù)工作，并可以收獲好的施工工藝，確保掘進巷道的順利進行。

(3)選擇的支護參數(shù)

支護工序在掘進巷道時需要花費50%至60%左右的時間，掘進快慢直接被支護快慢而決定。支護參數(shù)選擇的合理會加快支護工序的快慢程度，同時增加支護巷道的質(zhì)量；增設(shè)臨時支護，不僅確保了操作人員的人身安全，還可以促進順利支護進度，加快掘進程度。

(4)操作者的綜合素質(zhì)

順利保證巷道掘進的施工效率有一個前提是井下操作者具備的綜合素質(zhì)高低程度，工作的責(zé)任心以及操作掘進設(shè)備的程序都是綜合素質(zhì)的表現(xiàn)。主觀能動性一般體現(xiàn)在操作者責(zé)任心強的身上，精益求精的完成工作，互相配合的施展進度，可以高效的增進施工工序，以及順利的施展工作；相反，則會拉低掘進巷道的快慢程度。

(5)管理水平

掘進巷道的重要影響因素是管理人員水平的高低。倘若管理人員具備較高的水平，可以積極地調(diào)動職工的工作態(tài)度，使每道施工的安排可以實現(xiàn)合理的銜接，減少循環(huán)作業(yè)時間，杜絕出現(xiàn)窩工后果，加快掘進巷道的程度；倘若管理者具備較低的水平，會出現(xiàn)交叉平行的工序無法順利作業(yè)，從而導(dǎo)致員工生出抵觸思想，延長循環(huán)作業(yè)時間，致使掘進效率低下。

3.加快巷道掘進的方案

為了加快煤皮帶巷下組掘進速度，實際勘察后，分析了減慢巷道掘進的原因，并制定了相關(guān)的措施予以改進，確保順利的開展掘進工作。

(1)設(shè)計施工準(zhǔn)備工作

制定掘進巷道前的施工工作有：地質(zhì)煤礦的相關(guān)工作者需要提前標(biāo)注開口皮帶巷的方位，以及中腰線的位置；進行巷道的鉆探及綜合物探，以便了解地質(zhì)和水文情況，及時處理隱患問題，確保安全施工；制定措施及時調(diào)整斷層；優(yōu)化通風(fēng)機構(gòu)，施工周圍合理安排排水管路和風(fēng)管、鉆桿和水管、錨頭和風(fēng)鉆以及支護材料等，進行整齊擺放；施工前接通風(fēng)水管路，并確保暢通，達到施工正常。

(2)掘進設(shè)備和方式的合理選擇

探索實際的地質(zhì)環(huán)境，掘進的皮帶巷下組煤的開口巷道選擇炮掘方式，煤頂板9號選擇綜掘方式進行施工。掘進皮帶巷的工作面選擇的綜掘機型號是EBZ-200H，運輸設(shè)備也選擇與之配套的，機載轉(zhuǎn)載機的煤利用綜掘機鏟板裝運，利用多個膠帶輸送機進行連接運輸，最終地面接收到煤矸石。綜掘機的截割使用往復(fù)橫向方式完成施工，0.5m的截割頭可以達到0.6m以內(nèi)的進刀深度，預(yù)留兩幫是0.2m，3m的循環(huán)進度，每個循環(huán)需要六刀，煤巖1m才是巷道底部，比較適合頂錨桿施工。

(3)支護參數(shù)的選擇

圖1是皮帶巷道的支護設(shè)計圖。

圖1 皮帶巷道支護設(shè)計示意圖（單位：mm）

掘進施工時的支護方式選擇順序永久的支護進行掘進，可以安全的施工。巷道掘進時需要臨時支護，板梁選擇支護的支柱是單體液壓內(nèi)注式DN28-250/90型。循環(huán)3m的零點班和四點班進度，0.3m的空頂最小距離以及3.3m的空頂最大距離；檢修班是八點班。依據(jù)設(shè)計理論選擇巷道支護方式，結(jié)合煤巖體穿越施工巷道的性質(zhì)，選擇的支護方式是錨索聯(lián)合錨網(wǎng)梁的支護，利用的設(shè)計理念是教授單仁亮在中國礦業(yè)大學(xué)研究的一體化錨索錨桿，選擇設(shè)計支護參數(shù)時，需要同排布置錨桿和錨索，才可以藕合的實現(xiàn)錨索和錨桿產(chǎn)生的應(yīng)力拱效果，不僅減少了巷道成本，還可以安全快速的掘進巷道。

(4)工序的合理性

在支護和掘進巷道時，選擇平行交叉的作業(yè)方式。采用一掘一錨的傳統(tǒng)方式作業(yè)，施工時頂板鉆孔不可同步進行幫部鉆孔，因為影響太大。合理調(diào)整實際的地質(zhì)情況，保證好的頂板狀態(tài)時，作業(yè)方式還是一掘一錨，支護方式優(yōu)先頂板支護，隨后是幫部支護，作業(yè)施工時增加空間，才可以聯(lián)網(wǎng)工作同步完成頂板及幫部的鉆孔，滿足循環(huán)的整體時間要求；幫部與頂板不具備好的條件時，需要換回以前的作業(yè)方式。

(5)加強管理水平

需要培訓(xùn)員工的安全與技術(shù)后，再進行施工掘進巷道。管理者需要具備的管理班組理念先進時效，確保所有員工具備合格的職業(yè)技術(shù)與文化素質(zhì)，工資分配選擇合理的制度，達到所有職工積極的生產(chǎn)。掘進時確保所有職工各司其職，操作要嚴格依據(jù)操作規(guī)程，確保所有要求和每道工序都可牢記于心，互相配合才能施工順利。

4.分析經(jīng)濟效果

優(yōu)化掘進皮帶巷的下組煤措施后，采用的理念是安全第一、以人為本，實現(xiàn)了好的巷道成型，達到了快速掘進巷道的目的。施工現(xiàn)場的工程實現(xiàn)了生產(chǎn)文明達標(biāo)，收獲的嘉獎是生產(chǎn)科與礦安監(jiān)科，明顯降低了“三違”的設(shè)備數(shù)量，減少了失調(diào)的采掘比例，促進了生產(chǎn)效率，收獲了不錯的安全保障及經(jīng)濟效益。

5.結(jié)論

（1）掘進巷道的幾個主要影響因素有：實際管理水平和員工綜合素質(zhì)的高低以及選擇的支護參數(shù)和掘進方式，還有巷道實際的地質(zhì)環(huán)境。

（2）掘進皮帶巷時，制定了相關(guān)措施進行優(yōu)化改進，收獲了效果好的巷道成型，達到了掘進的快速性以及生產(chǎn)效率的高效性，降低了失調(diào)的采掘比例，可以有效的促進巷道施工，具備一定的借鑒意義。