煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)的探討

馬占良

摘要：在煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，要結(jié)合開采區(qū)域的特點解決多方面的不利條件，因此技術(shù)的應(yīng)用涉及到許多復(fù)雜的內(nèi)容。煤礦開采針對巖巷掘進(jìn)技術(shù)要結(jié)合實際，要發(fā)揮新技術(shù)對開采的推動作用，以保證煤礦開采的綜合經(jīng)濟效益。煤礦巖巷掘進(jìn)由于新技術(shù)的引入，可以為開采效率與質(zhì)量的提升創(chuàng)造條件。在技術(shù)的應(yīng)用中，如何發(fā)揮新技術(shù)的推動作用，提升巖巷掘進(jìn)的整體效果，是煤礦企業(yè)在技術(shù)應(yīng)用中需要考慮的問題，企業(yè)利用新技術(shù)不僅要降低開開采成本，還可以保證安全，提升了企業(yè)的競爭力。

關(guān)鍵詞：煤礦;巖巷;快速掘進(jìn)技術(shù)

引言

隨著社會經(jīng)濟不斷地發(fā)展，煤礦開采的強度日益增大。但是開采的過程中往往要耗費大量的人力和物力，技術(shù)與人的實際需求相脫節(jié)。因此，需要針對煤巖巷道的情況積極地引進(jìn)煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)，提升煤礦的開采量，對促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展有著十分重要的意義?；诖?，本文將對煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行深入的探究。

1煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)概述

煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)是煤礦掘進(jìn)工作中必須應(yīng)用到的核心技術(shù)之一，隨著煤炭需求的不斷增加，煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)也逐漸受到煤炭企業(yè)的重視，隨著我國經(jīng)濟和科技的進(jìn)步，我國的煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)有了較大發(fā)展，但是相較于國際先進(jìn)煤礦生產(chǎn)中的巖巷掘進(jìn)技術(shù)，我國在這方面依舊具有較大的上升空間。在傳統(tǒng)的煤礦巖巷掘進(jìn)工作中，主要采用氣動鑿巖機與耙斗機裝巖打眼相結(jié)合的技術(shù)，該技術(shù)的效率較低，并且在實際的巖巷掘進(jìn)工作中容易受到其他因素的影響，產(chǎn)生掘進(jìn)中斷的情況，因此，需要在煤礦巖巷快速掘進(jìn)工作中引入自動化技術(shù)，從而有效提高煤礦巖巷掘進(jìn)的效率，并且在煤礦巖巷安全掘進(jìn)的基礎(chǔ)上加快掘進(jìn)進(jìn)度，從而為煤礦開采工作提供有效保障。

2煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

2.1液壓鉆車巖巷掘進(jìn)技術(shù)

巖巷掘進(jìn)的機械化是巷道快速掘進(jìn)的發(fā)展目標(biāo)。機械化掘進(jìn)時有多種類型的掘進(jìn)機，它們適應(yīng)不同的生產(chǎn)條件，其中，常用的是液壓鉆車配備側(cè)卸式裝巖機來進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。液壓鉆車應(yīng)該與裝巖機配套使用，以進(jìn)一步加快巷道掘進(jìn)的速度。在巷道掘進(jìn)時，裝巖機發(fā)揮了重要作用，它主要是將掘進(jìn)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(nèi)便于移動。在掘進(jìn)施工時，裝巖機可以裝運巷道全斷面破碎的巖石，減輕掘進(jìn)過程中需要清理碎石的任務(wù)。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(jìn)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(yōu)勢是設(shè)備機身較小、緊湊，操作靈活，可一次性實現(xiàn)對巷道的全斷面掘進(jìn)。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(jìn)的進(jìn)尺為0.8～2.0m/min，這就需要大容量的裝巖機配合作業(yè)。液壓鉆機配備側(cè)卸式裝巖機，基本上能在一定程度上實現(xiàn)對巖巷的快速掘進(jìn)，其主要優(yōu)勢有以下幾點：a）實現(xiàn)了鑿巖的自動化。采用側(cè)卸式裝巖機能夠有效防止掘進(jìn)過程中鋼絲繩斷裂，掘進(jìn)的效率和安全性大幅提高。b）鑿巖和裝巖的速度快?，F(xiàn)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(cè)卸式裝巖機是耙斗式的2倍以上。c）實現(xiàn)了巷道的全斷面掘進(jìn)。巷道斷面的一次成型率高，且比較規(guī)則，方便巷道后期支護(hù)，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(jìn)技術(shù)。

2.2光爆錨噴支護(hù)技術(shù)

在煤礦企業(yè)的煤礦巖巷快速掘進(jìn)工作中，光爆錨噴支護(hù)技術(shù)是其常用的巖巷掘進(jìn)技術(shù)，光爆錨噴支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢在于對巖巷周圍的巖層的破壞程度較小，并且不需要對周圍的巖層進(jìn)行大量施工，因此既降低了施工強度，同時提高了掘進(jìn)工作的安全性。在光爆錨噴支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用過程中，由于該技術(shù)應(yīng)用了自動化技術(shù)，因此可以有效降低煤礦工人的作業(yè)強度，同時可以通過對爆破參數(shù)的計算，從而有效控制爆破的順序和強度，使得爆破后的巖壁盡量光滑。由于煤礦巖巷掘進(jìn)技術(shù)屬于井下作業(yè)，因此在該技術(shù)應(yīng)用過程中，需要確定好爆破和起爆順序，同時對爆破參數(shù)進(jìn)行精確計算。在起爆順序的確定過程中，需要以實際的井下掘進(jìn)需求為依據(jù)，確定好爆破工作的主次順序，一般情況下，應(yīng)該先對掏槽眼進(jìn)行爆破，而后是對輔助眼進(jìn)行爆破，最后對周邊眼進(jìn)行爆破。在光爆錨噴支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要重視爆破工作各參數(shù)之間的影響，并且根據(jù)參數(shù)特性確定相應(yīng)的適用區(qū)域和范圍，在此過程中，需要避免經(jīng)驗主義，而應(yīng)該通過實際的數(shù)據(jù)分析確定合適的參數(shù)。

2.3氣腿式鑿巖機巖巷掘進(jìn)技術(shù)

液壓鉆車的購置成本較高，而且對地質(zhì)條件的適應(yīng)性很差。很多煤礦多采用氣腿式鑿巖機，配備耙斗裝巖機來進(jìn)行巖巷掘進(jìn)作業(yè)，其優(yōu)勢是：a）實現(xiàn)了多個工序的平行作業(yè)，破巖的效率相對較高;b）工藝比較成熟，對地質(zhì)條件的適應(yīng)性強，鑿巖和打眼受掘進(jìn)斷面尺寸的影響較小;c）破巖效率總體較高，在正常作業(yè)的情況下，掘進(jìn)量為30～40m3/h。由于氣腿式鑿巖機的體積相對較小，在井下移動也相對容易。與氣腿式鑿巖機的技術(shù)優(yōu)勢相比，其缺陷也相當(dāng)明顯，主要體現(xiàn)在作業(yè)時自動化程度低，不能實現(xiàn)機械化裝巖，工人的勞動強度大，掘進(jìn)的安全性也相對較差。這限制了其掘進(jìn)速度，導(dǎo)致其只適用于一些小斷面巖巷的掘進(jìn)。

3煤礦巖巷快速掘進(jìn)趨勢

3.1設(shè)備將趨于大型化

要保證巖巷快速掘進(jìn)的效率與安全，裝備的應(yīng)用是關(guān)鍵。在當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展中，掘進(jìn)設(shè)備趨于大型化，設(shè)備實現(xiàn)大型化可以滿足當(dāng)前礦產(chǎn)資源開采需求大，規(guī)?；a(chǎn)的需求。應(yīng)用大型化設(shè)備擴大了開采截面，此外，設(shè)備的設(shè)計也向著深孔與粗孔的方向發(fā)展。為了有效提升掘進(jìn)的綜合效果，設(shè)備大型化體現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢。另外，煤礦應(yīng)用于巖巷快速掘進(jìn)設(shè)備還要實現(xiàn)高效化與自動化。比如激光技術(shù)的應(yīng)用，自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了礦內(nèi)車廂的科學(xué)調(diào)配，運輸車輛借助自動化控制實現(xiàn)了卸載、鏟運的一體化。

3.2巖巷快速掘進(jìn)將實現(xiàn)智能化

當(dāng)前智能化控制技術(shù)在快速發(fā)展，煤礦巖巷快速掘進(jìn)發(fā)揮借助信息技術(shù)的作用，實現(xiàn)開采的準(zhǔn)確定位。比如自動化、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機結(jié)合，人員與設(shè)備可以實現(xiàn)智能化調(diào)度。借助礦區(qū)地理信息系統(tǒng)可以生成礦區(qū)地質(zhì)、環(huán)境信息資料。先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用還可以將礦區(qū)信息系統(tǒng)作為管理平臺，借助測量技術(shù)來獲取動態(tài)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、匯總、分析、管理、傳輸?shù)闹悄芑?，可以為礦山的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。

結(jié)語

煤炭資源位于巖層中，要實現(xiàn)對煤炭資源的開采需要掘進(jìn)大量的巖層巷道。隨著煤礦開采技術(shù)的改進(jìn)，工作面推進(jìn)的速度越來越快，對巖巷的掘進(jìn)速度提出了更高的要求。因此，為了保證煤礦生產(chǎn)的高產(chǎn)高效，必須保證巖巷的掘進(jìn)速度。在實際施工過程中，有很多因素影響巖巷的掘進(jìn)，很大程度上限制了生產(chǎn)效率。為了提高巖巷的掘進(jìn)速度，必須要對現(xiàn)在的巖巷掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以提高掘進(jìn)的效率。

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（作者單位：冀中能源峰峰集團(tuán)孫莊采礦公司）