淺析影響煤礦快速掘進(jìn)的因素及采取的措施

聞祥義?張珂?孫乘育

摘要：本文重點(diǎn)分析影響煤礦巷道快速掘進(jìn)的因素，并針對(duì)這些因素制定相應(yīng)的解決措施，確保優(yōu)化改進(jìn)掘進(jìn)工藝，為礦井的安全高效快速掘進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煤礦；掘；影響因素

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)煤炭的需求量也越來(lái)越大。目前我國(guó)煤炭開(kāi)采主要以地下開(kāi)采為主，這就對(duì)煤礦巷道的管理提出了更高的要求，保證煤礦巷道掘進(jìn)的快速和高效以及煤礦生產(chǎn)的安全，是提高煤炭開(kāi)采量的重要條件，如何實(shí)現(xiàn)安全快速掘進(jìn)對(duì)于煤礦提高效益、增加產(chǎn)能具有重要意義。

一、影響巷道快速掘進(jìn)的因素

巷道掘進(jìn)是一個(gè)綜合的施工工藝，它不僅取決于掘進(jìn)設(shè)備的現(xiàn)代化程度，而且與各生產(chǎn)工序緊密相連。無(wú)論是引進(jìn)還是國(guó)產(chǎn)設(shè)備，一旦進(jìn)入掘進(jìn)循環(huán)系統(tǒng)，均難達(dá)到快速掘進(jìn)的要求。這除了由于掘進(jìn)設(shè)備本身的可靠性的內(nèi)部因素外，還有一些配套環(huán)節(jié)，包括支護(hù)、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸、供電、供排水、通風(fēng)、通訊、安全等，這些都是掘進(jìn)速度受到制約的外部因素。

（一）地質(zhì)構(gòu)造因素

影響煤礦巷道掘進(jìn)的首要客觀因素就是生產(chǎn)環(huán)境的地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造存在的大量褶皺、斷層或火成巖侵入體等，這些不但讓掘進(jìn)條件復(fù)雜化，而且也嚴(yán)重影響煤礦巷道掘進(jìn)速度。在礦井中，工作面煤巖硬度，圍巖節(jié)理現(xiàn)狀，褶區(qū)構(gòu)造、項(xiàng)板與底板的穩(wěn)定性，掘進(jìn)面涌水量以及瓦斯量等因素，也都會(huì)影響煤礦巷道掘進(jìn)速度。

（二）掘進(jìn)設(shè)備落后因素

改革開(kāi)放以來(lái)，全球煤礦采掘技術(shù)迅猛發(fā)展，技術(shù)裝備日新月異。我國(guó)的煤礦采掘設(shè)備技術(shù)性能也大幅度提高，但是與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，整體技術(shù)水平依然落后，集成化、自動(dòng)化、智能化程度還略顯不足，尤其是掘進(jìn)設(shè)備的一些核心元件，我國(guó)的煤礦企業(yè)仍然不能掌握其和技術(shù)，造成復(fù)雜地質(zhì)條件下采掘工作受到限制。

（三）施工工藝

由于掘進(jìn)設(shè)備的一些方面的局限性，所以施工工藝相對(duì)比較落后。巷道掘進(jìn)作業(yè)中的支護(hù)時(shí)間要占總作業(yè)時(shí)間的70%，雖然在煤層及半煤巖巷道中采用了錨桿、錨噴和錨梁網(wǎng)等支護(hù)手段，簡(jiǎn)化了巷道的支護(hù)作業(yè)，但掘進(jìn)巷道作業(yè)中的掘進(jìn)與支護(hù)的分離，是進(jìn)一步提高掘進(jìn)巷道速度的最大障礙。巖巷掘進(jìn)支護(hù)和出矸工序占用的時(shí)間更長(zhǎng)，由于很大一部分礦井都趨于老化，風(fēng)鉆風(fēng)壓不夠，打眼速度慢。嚴(yán)重影響了下一工序的正常進(jìn)行，通常造成一個(gè)班不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成額定任務(wù)。同時(shí)，礦井老化導(dǎo)致一些設(shè)備的維修期過(guò)短，故障頻繁也是影響施工工藝的一個(gè)重要原因，設(shè)備的故障會(huì)導(dǎo)致施工工藝的不連續(xù)性，造成井下有人沒(méi)活干的誤工現(xiàn)象。

二、加強(qiáng)煤礦巷道快速掘進(jìn)的措施

（一）大力應(yīng)用超前地質(zhì)探測(cè)技術(shù)

地質(zhì)探測(cè)技術(shù)對(duì)煤礦企業(yè)極為重要。準(zhǔn)確的測(cè)量工作能夠保障實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)，能夠很好地解決煤礦企業(yè)在采煤生過(guò)程中出現(xiàn)的新的地質(zhì)問(wèn)題，因此，超前探測(cè)技術(shù)是煤礦企業(yè)巷道掘進(jìn)安全最可靠準(zhǔn)確的技術(shù)保障。煤礦超前地質(zhì)探測(cè)可以利用鉆探、物探及巷探等技術(shù)方法，探清煤層的采、掘頭面安全距離范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)狀況以及巖層等重要地質(zhì)信息，預(yù)防誤揭煤、誤透老空老巷積水、誤透構(gòu)造水等現(xiàn)象，同時(shí)也能夠預(yù)防發(fā)生瓦斯突出與突水事故，促進(jìn)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)。當(dāng)前，超前探測(cè)所采用的方式大約三種類型，即鉆探、物探和巷探。煤礦企業(yè)應(yīng)該結(jié)合自身特點(diǎn)，在煤礦采掘前對(duì)礦區(qū)地質(zhì)進(jìn)行超前探測(cè)。探測(cè)前，要科學(xué)編制井下超前鉆探設(shè)計(jì)圖紙，制定嚴(yán)密的防突出、防水患、防誤透老空等專門(mén)舉措和應(yīng)對(duì)方案；探測(cè)施工要嚴(yán)格按照井下鉆探設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，發(fā)現(xiàn)施工與設(shè)計(jì)圖紙有沖突，要第一時(shí)間對(duì)圖紙進(jìn)行研究，有必要的前提下進(jìn)行科學(xué)變更。要對(duì)鉆探圖紙等資料進(jìn)行認(rèn)真的分析和總結(jié)，強(qiáng)化礦井的超前探測(cè)管理工作；同時(shí)要堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原則，防止出現(xiàn)誤揭煤、誤透老空老巷、頂（底）板突水等事故發(fā)生，從而加快為煤礦巖巷快速掘進(jìn)提供先決條件。

（二）不斷改進(jìn)掘進(jìn)設(shè)備

綜掘機(jī)是煤礦巷道采掘中的核心設(shè)備，其裝備技術(shù)的優(yōu)劣，直接關(guān)系到井下巖巷采掘安全度、速度與效率。因此，在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，不僅要根據(jù)采煤工作選用適當(dāng)?shù)木C掘機(jī)，還要針對(duì)綜掘機(jī)的不足進(jìn)行相應(yīng)的改造和創(chuàng)新。對(duì)綜掘機(jī)的維護(hù)要切實(shí)到位，這樣可以方便綜掘機(jī)的操作。通?？梢岳们堆b式結(jié)構(gòu)來(lái)提高掘進(jìn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（三）不斷改進(jìn)的施工方法及施工工藝

實(shí)踐證明，只著眼于完善“常規(guī)”的施工方法，尚不足以使巷道掘進(jìn)速度產(chǎn)生新的躍進(jìn)，還必須積極推廣并進(jìn)一步研究新的施工工藝和技術(shù)?；茨系V業(yè)集團(tuán)色連二礦在井底車場(chǎng)大斷面施工中使用的分臺(tái)階平行施工法，在時(shí)間上實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)與支護(hù)平行作業(yè)，大大加快了井底車場(chǎng)掘進(jìn)速度。

掘機(jī)掘進(jìn)時(shí)，迎頭留設(shè)長(zhǎng)度10m的斜坡，掘進(jìn)高度保持3m以內(nèi)，切割臂抬升角度小，同時(shí)實(shí)現(xiàn)斜坡段幫頂錨桿錯(cuò)茬施工，互不干擾，解決了頂幫巖石沿切割臂滾落造成的安全隱患。將迎頭有限的作業(yè)空間“拉長(zhǎng)”，工序間實(shí)現(xiàn)空間與時(shí)間上的平行作業(yè)，尤其在大斷面掘進(jìn)時(shí)，大大縮短了總體支護(hù)時(shí)間，加快進(jìn)尺速度。

（四）提高施工人員素質(zhì)，加強(qiáng)施工組織管理

加強(qiáng)對(duì)井下施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，在應(yīng)用新技術(shù)方面，要做到技術(shù)交流。技術(shù)人員經(jīng)常下井進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)及應(yīng)該注意的問(wèn)題，交代清楚。對(duì)于井下出現(xiàn)的問(wèn)題，管理人員應(yīng)及時(shí)處理，提高巷道掘進(jìn)速度。

三、結(jié)束語(yǔ)

總之，快速掘進(jìn)是一個(gè)系統(tǒng)工程，包含人、技術(shù)裝備、生產(chǎn)工藝以及勞動(dòng)組織管理、安全等諸多因素，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的欠缺都會(huì)影響到整個(gè)掘進(jìn)施工的進(jìn)度。因此，需要采取多種措施提高掘進(jìn)效率，實(shí)現(xiàn)快速安全掘進(jìn)。