煤礦巖巷快速掘進技術(shù)的研究

劉冬玲

[摘 要]本人淺析制約煤礦快速掘進的因素，論述巖巷快速掘進的對策、提高支護質(zhì)量和速度的方法等。

[關(guān)鍵詞]巖石巷道；快速掘進；施工技術(shù)

中圖分類號：TD263.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）12-0223-01

煤礦巖石巷道掘進中，影響掘進速度的重要因素就是巖石的完整性。當巖石堅硬系數(shù)f>12，掘進大斷面巖石巷道，加上工作面前方的地質(zhì)構(gòu)造又比較模糊時，影響掘進速度較大。為加快巖巷掘進速度，在此進行研究。

1 制約因素分析

巷道掘進是一個復(fù)雜的、綜合的施工工藝，不但需要與各生產(chǎn)工序緊密的連接，且很大程度上還依賴掘進機械化水平。①機械化裝備水平低。當前巖巷機械化作業(yè)方式主要表現(xiàn)在以下兩方面：一是有些部分在裝載、運輸方面實現(xiàn)了機械化。但打眼、噴漿上仍依靠人工進行，該施工工藝是典型的普及型機械化作業(yè)線。二是高檔機械化作業(yè)線。在轉(zhuǎn)載、運輸上實現(xiàn)了機械化，在打眼、裝巖等環(huán)節(jié)上也實現(xiàn)了機械化，能用具有大功率高效導軌式鑿巖機的鉆裝錨機組打眼和與之相配套的鑿巖臺車，這既提高了安全系數(shù)，又減少了勞動強度，可滿足巖石井巷高速生產(chǎn)的需求。②施工工藝。掘進施工工藝相對落后的原因是因為掘進設(shè)備的局限性。很多企業(yè)支護時間在巷道掘進作業(yè)中的比重占60%以上。錨桿、錨梁網(wǎng)、錨噴等支護手段廣泛應(yīng)用在半煤巖巷道和煤層巷道中，雖節(jié)省了一定的支護時間，但要想加快掘進速度，最大的障礙還是支護與掘進的分離問題。③地質(zhì)條件。無論巖巷、煤巷，施工中遇到構(gòu)造帶或斷層，就會嚴重地影響施工進度，且極威脅安全生產(chǎn)。

2 巖巷快速掘進對策

2.1 超前地質(zhì)探測技術(shù)。巷道掘進安全最可靠準確的技術(shù)保障就是巷道超前探測技術(shù)。在施工過程中對遇到的小構(gòu)造問題的分辨效果和探測當前都不是很理想。國際、國內(nèi)還沒有成熟可靠的理論解釋超前探測預(yù)測技術(shù)。與采煤技術(shù)相比較，雖然在礦井地質(zhì)工作中雖然有了一些較為先進的裝備，但在該項技術(shù)的研究上還存在多方面的不足：①對于不同的礦井在探測方式上還是各有差別。②煤巖層的差別相對于探測方法具有兩面性，既是制約因素又是探測的前提。③井下環(huán)境的惡劣，對于單一探測方法存在著很大的誤差。④在斷層控制上，在不大于煤層厚度斷層的分析程度上還有不足。

2.2 多工序平行交叉作業(yè)。在不違背煤礦安全規(guī)程和保障工人安全的前提下，可以實行多工序平行交叉作業(yè)。這要依據(jù)施工技術(shù)、管理水平和機械設(shè)備，對各工序的潛在能力及所需時間進行必要的測量和留有空間的分析，合理地選擇作業(yè)循環(huán)形式。巖巷掘進中實現(xiàn)平行作業(yè)的工序主要是鑿巖和裝巖，但在其他各工序上也要盡可能地采用平行作業(yè)方式。如何有效提高炮掘進尺是實現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井一項值得重視和研究的技術(shù)。①加強炮掘機械化：在主要的施工工序上實現(xiàn)機械化，以達到安全、快速、高效、低耗的掘進效果?？筛鶕?jù)實際情況對炮掘機械化配套。②加強爆破工藝：要重視爆破方案與效果的研究，現(xiàn)場跟蹤爆破效果，盡量不浪費物資和做不必要的運輸。應(yīng)當采取保邊爆破，控制好周邊眼的爆破，盡量保證一次成巷，使用毫秒雷管一次放炮。這樣可以在鉆眼爆破環(huán)節(jié)上節(jié)省時間，提高效率。采用中深孔爆破施工工藝，就能明顯提高掘進速度，其爆破連線見1所示。③保證快速裝運：在選擇運輸設(shè)備時，應(yīng)使運輸能力大于裝載能力。當使用膠帶輸送機或刮板輸送輸，應(yīng)隨掘進頭的推進迅速前移，能快速拆卸，并防止機械事故發(fā)生。當采用礦車運輸時，應(yīng)縮短調(diào)車距離，合理布置好絞車，加快調(diào)車速度。這就可以在裝載和運輸上提高工作效率，節(jié)省時間，提高速度。

2.3 科學的施工管理。為了使巷道施工達到高效、快速、優(yōu)質(zhì)和安全的目的，除了采取合理的施工機械和施工工藝外，還要正確地選擇使用科學的施工組織管理與優(yōu)秀的施工管理方法。加強施工組織管理的科學性，可有效的加快巷道的掘進速度，主要體現(xiàn)在平行交叉作業(yè)上。越高的機械化程度，實行平行交叉作業(yè)的效果就越明顯，總之，就是要體現(xiàn)平行交叉作業(yè)制度的優(yōu)越性。提高綜合機械化掘進法掘進進尺，需要在掘進巷道內(nèi)配備轉(zhuǎn)載運輸、通風除塵、支護設(shè)施、輔助運輸、測量定向、安全保障、供電等設(shè)備，以便形成一個作業(yè)線。①積極引用綜掘設(shè)備。綜掘機適用范圍廣，切割能力強，又能提高工作的穩(wěn)定性，并實現(xiàn)自動控制、提高元部件的可靠性。②提高勞動組織。在勞動組織上，要協(xié)調(diào)好掘進與支護的時間，可根據(jù)地質(zhì)實際情況進行適當調(diào)節(jié)。運料往往是一個重要環(huán)節(jié)，距離遠，運料困難，可根據(jù)情況改造皮帶運料，或在作業(yè)工序上，運用檢修，和交接班時運送物料，以提高效率。③選擇好的運輸系統(tǒng)。可以選擇以下三種：一是掘進機+膠帶輸送機的作業(yè)線；二是掘進機+刮板輸送機的作業(yè)線；三是掘進機+礦車的作業(yè)線。前兩種屬于連續(xù)運輸，用膠帶輸送機時運輸能力大生產(chǎn)效率高，而用刮板輸送機時可適應(yīng)巷道坡度變化大、長度較短的條件，其各有優(yōu)勢。科學論證和選擇，這有益于提高掘進速度和效率。

2.4 不斷改進施工方法與工藝。要想在掘進速度上產(chǎn)生較快的飛躍，不能僅靠“常規(guī)”的施工工藝，必須采用新的施工方法，開發(fā)創(chuàng)造出新的施工技術(shù)（如中深孔爆破、深孔爆破等）。同時，在施工工藝上也要連續(xù)，并加強各工序間的平行作業(yè)。

3 提高支護質(zhì)量和速度

合理有效的巷道支護，能夠保證巷道圍巖的穩(wěn)定性。因此巷道支護施工時，既要便于組織快速掘進，又要使巷道在服務(wù)期間隔巖穩(wěn)定，保證安全生產(chǎn)。巷道支護的快速施工則是快速掘進的重要組成部分。①縮短臨時支護時間。臨時支架既要保證掘進工作的安全，又要使其結(jié)構(gòu)簡單，并能快速裝卸。一般綜掘工作面選擇前探粱支護，炮掘工作面選擇手搖式單體柱帶頂帽。至于其他的，可根據(jù)現(xiàn)場實際進行選擇。②加強錨桿支護施工效率。對礦壓大的，一般煤巷選擇錨、索、網(wǎng)、帶，聯(lián)合支護。提高施工效率、合理安排施工工序，對提高掘進速度尤為重要。使用單體錨桿鉆機的巷道，掘進和鉆錨時不能平行作業(yè)的，應(yīng)當盡可能縮短鉆錨時間，可及時、快速的安裝臨時支護，采用小孔徑強力鉆頭和高強度鉆桿提高鉆進速度。通過理論分析、井下試驗，找到錨索與錨桿的最佳匹配條件，使用錨索替代頂板永久支護錨桿中的一根錨桿，以提高掘進速度。

結(jié)論

巖石巷道掘進工作是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，影響掘進速度的因素較多。尤其是排矸速度、機械化水平和爆破效果，必須牢牢抓好這三點，找出各種影響因素，盡量予以客服和改善。必須采用科學的施工組織和管理方法；完善管理制度，嚴格工作考核制度；不斷加大技術(shù)創(chuàng)新。多管齊下，才能解決影響快速掘進的系列問題。

參考文獻

[1] 鄧雛遠.淺析煤巷快速掘進技術(shù)推廣的應(yīng)用[J].山西焦煤科技，2009（3）.

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