煤礦大斷面巷道快速掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)研究

李研

摘要：煤礦大斷面巷道經(jīng)常出現(xiàn)埋置過(guò)深、應(yīng)力過(guò)大、采掘位置地質(zhì)條件比較復(fù)雜、巷道掘進(jìn)效率過(guò)低等問(wèn)題，因此相關(guān)單位應(yīng)該不斷優(yōu)化調(diào)整斷面巷道的掘進(jìn)工藝和支護(hù)技術(shù)，結(jié)合具體情況，選擇適配性比較高的掘進(jìn)方式和支護(hù)方案。本文首先分析巷道掘進(jìn)地質(zhì)條件和施工技術(shù)，其次探討巷道快速掘進(jìn)和支護(hù)條件，以期對(duì)相關(guān)研究具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：煤礦大斷面;快速掘進(jìn);支護(hù)技術(shù)研究

1巷道掘進(jìn)地質(zhì)條件和施工技術(shù)

1.1地質(zhì)情況和掘進(jìn)技術(shù)

通過(guò)調(diào)查分析可知，煤層的深度較大，地質(zhì)條件比較復(fù)雜，在一定程度上阻礙了巷道掘進(jìn)處理和支護(hù)管理的優(yōu)化發(fā)展。在實(shí)際掘進(jìn)巷道的過(guò)程中，往往可以運(yùn)用短掘短支的形式，并利用一些強(qiáng)度比較大的支護(hù)方式，方可更為高效的管控巷道的圍巖部分，從而進(jìn)一步提升圍巖結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。若是在掘進(jìn)巷道的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)斷面面積比較大，將會(huì)加劇掘進(jìn)處理的難度。除此以外，對(duì)于管控圍巖結(jié)構(gòu)而言，通常需要增加一定的錨桿和錨索，將會(huì)損耗更多的時(shí)間，從而使工作效率下降。

1.2分析掘進(jìn)支護(hù)作業(yè)條件

在煤礦井下進(jìn)行支護(hù)作業(yè)時(shí)，目前的機(jī)械化水平比較低，在對(duì)掘進(jìn)巷道進(jìn)行臨時(shí)性支護(hù)的過(guò)程中，通常需要適當(dāng)?shù)脑黾右恍┣疤搅?。工作人員應(yīng)該利用單體錨桿進(jìn)行鉆孔處理，應(yīng)該在錨桿和錨索上設(shè)置一些永久支護(hù)裝置。

2巷道快速掘進(jìn)和支護(hù)技術(shù)

2.1 應(yīng)用條件

在分析煤礦井地質(zhì)條件和開(kāi)采情況時(shí)可知，提升巷道掘進(jìn)效率和支護(hù)處理效率，通常可以從三個(gè)方面入手：第一方面，在未出現(xiàn)隱患問(wèn)題的情況下，可以選擇減少支護(hù)處理強(qiáng)度的方式，進(jìn)一步優(yōu)化支護(hù)參數(shù)，方可降低不必要的支護(hù)處理時(shí)間，從而提升支護(hù)效率。第二方面，在掘進(jìn)巷道進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)處理以及永久性支護(hù)處理的過(guò)程中，應(yīng)該適當(dāng)融入自動(dòng)化處理的工作理念，從而提升安裝支護(hù)、拆除支護(hù)的速度。第三方面，在優(yōu)化掘進(jìn)巷道支護(hù)處理流程時(shí)，需要保證支護(hù)處理和掘進(jìn)操作維持在同步發(fā)展的狀態(tài)。

2.2快速掘進(jìn)的支護(hù)技術(shù)

2.2.1厚煤層快速掘進(jìn)技術(shù)

在進(jìn)行厚煤層掘進(jìn)處理的過(guò)程中，應(yīng)該選用一些掘進(jìn)處理的臨時(shí)性支護(hù)設(shè)備和與之對(duì)應(yīng)的掘進(jìn)裝置。與此同時(shí)，工作人員應(yīng)該按照煤礦現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)處理的實(shí)際需要，對(duì)已有的機(jī)械設(shè)備實(shí)施優(yōu)化處理，方可獲得性能較好的臨時(shí)性支護(hù)處理效果。在掘進(jìn)巷道時(shí)，配置一個(gè)綜掘機(jī)的臨時(shí)性支護(hù)機(jī)械設(shè)備，可以使其順利達(dá)到空頂位置臨時(shí)進(jìn)行支護(hù)處理的效果，從而確?？枕斘恢玫陌踩€(wěn)定性，使整個(gè)掘進(jìn)工作可以有序開(kāi)展，進(jìn)而提升綜掘設(shè)備的自動(dòng)化操作能力。

2.2.2進(jìn)一步優(yōu)化大斷面巷道的支護(hù)

通過(guò)計(jì)算臨時(shí)性支護(hù)工作面，能夠進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整掘進(jìn)巷道的相關(guān)參數(shù)，最后可以獲得巷道支護(hù)處理的相關(guān)參數(shù)，可以將斷面轉(zhuǎn)化為梯形斷面，同時(shí)可以在巷道的兩邊區(qū)域設(shè)置一個(gè)92°的角，將支護(hù)處理巷道的錨桿排距管控在90厘米到110厘米的范圍內(nèi)。在使用巷幫錨桿的過(guò)程中，可以運(yùn)用螺紋鋼錨桿。

2.2.3 掘進(jìn)支護(hù)平行作業(yè)

為了將掘進(jìn)處理和支護(hù)處理融合在一起，工作人員需要使用掘進(jìn)和支護(hù)處理平行開(kāi)展的方式，從而提升巷道掘進(jìn)的效率。與此同時(shí)，應(yīng)該盡量防止由于支護(hù)處理不當(dāng)影響掘進(jìn)巷道的工作效率?，F(xiàn)如今巷道掘進(jìn)處理的過(guò)程中，主要包括三個(gè)方面：臨時(shí)支護(hù)處理、及時(shí)進(jìn)行支護(hù)處理、滯后進(jìn)行支護(hù)處理。

工作人員應(yīng)該在掘進(jìn)、支護(hù)平行處理之前，確定好支護(hù)時(shí)間安排、間距大小、強(qiáng)度大小，在支護(hù)處理巷道時(shí)，若是巷道的頂板圍巖位置處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，可以使用機(jī)載型臨時(shí)性的支護(hù)設(shè)備，可以在空頂巷道位置上安裝兩排鋼帶，且需要在巷幫的施工位置上安裝兩件錨桿。若是在掘進(jìn)巷道的過(guò)程中，土質(zhì)較為松軟，巷幫的錨桿應(yīng)該進(jìn)行掘進(jìn)處理。

2.3使用效果

在優(yōu)化巷道掘進(jìn)處理、支護(hù)技術(shù)時(shí)，可以有效提升巷道掘進(jìn)處理的工作效率，能夠?qū)⒕蜻M(jìn)深度提升到90米左右，在監(jiān)測(cè)圍巖結(jié)構(gòu)參數(shù)后可知，頂?shù)装宓奈灰屏磕軌蜻_(dá)到16厘米左右，巷道的位移量可以達(dá)到29厘米左右，因此在掘進(jìn)支護(hù)期間，應(yīng)該將巷幫圍巖結(jié)構(gòu)的變化量把控在35厘米到84厘米之間，可以切實(shí)滿足煤礦掘進(jìn)、支護(hù)工程的需要[1]。

3影響掘進(jìn)支護(hù)效率的因素

3.1工作人員的綜合素養(yǎng)

工作人員掘進(jìn)、支護(hù)技術(shù)掌握的熟練度、掘進(jìn)處理的生產(chǎn)積極性，都是直接影響煤礦掘進(jìn)效果的因素，因此煤礦企業(yè)應(yīng)該定期組織工作人員參與掘進(jìn)、支護(hù)培訓(xùn)，使其及時(shí)學(xué)習(xí)最新的掘進(jìn)、支護(hù)技術(shù)，熟練掌握掘進(jìn)處理方式[2]。與此同時(shí)，管理人員應(yīng)該盡可能提升工作人員的專業(yè)能力，進(jìn)一步優(yōu)化健全管理體系，及時(shí)察覺(jué)掘進(jìn)處理和支護(hù)施工過(guò)程中存在的不足之處，即可迅速進(jìn)行整改，提升掘進(jìn)支護(hù)的整體處理效果。

3.2機(jī)械設(shè)備影響因素

在掘進(jìn)、支護(hù)處理中使用的機(jī)械設(shè)備，是直接影響掘進(jìn)效率的影響因素，傳統(tǒng)的鉆爆方式鉆速比較低，難以快速提升掘進(jìn)處理的工作效率，因此在大斷面巷道上應(yīng)該運(yùn)用盾構(gòu)機(jī)或是TBM掘進(jìn)機(jī)，這些機(jī)械設(shè)備集合了鉆巖處理、掘進(jìn)處理、支護(hù)處理的功能，工作人員借助信息技術(shù)以及遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的使用情況，能夠有效提升掘進(jìn)支護(hù)處理的工作效率。除此以外，在使用機(jī)械化作業(yè)開(kāi)展掘進(jìn)、支護(hù)處理時(shí)，可以至少縮短3/4的時(shí)間。

3.3環(huán)境因素

煤礦巷道施工環(huán)境中存在的瓦斯、地?zé)崮?、地下水等多種因素，都會(huì)對(duì)掘進(jìn)處理的效率產(chǎn)生直接影響，在施工處理過(guò)程中，工作人員應(yīng)該使用一些專業(yè)的監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)管環(huán)境因素的變化情況，并完善好通風(fēng)處理，能夠降低巷道掘進(jìn)、支護(hù)處理存在的安全隱患[3]。

4優(yōu)化施工技術(shù)，提升掘進(jìn)速度

在進(jìn)行煤礦巷道掘進(jìn)處理的所有工序之中，支護(hù)處理、出矸操作、打眼放炮是最為主要的三個(gè)工序，每個(gè)工序并非是完全獨(dú)立實(shí)施的。受到掘進(jìn)處理時(shí)間、施工處理空間、工作人員數(shù)量的制約，各個(gè)工序具有相互促進(jìn)、互相限制的關(guān)系，若是工序安排、處理時(shí)間、人員安排出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，將會(huì)嚴(yán)重影響掘進(jìn)處理的速度，為了加快掘進(jìn)速度，工作人員應(yīng)該合理安排這三個(gè)工序的處理時(shí)間和施工空間。

結(jié)論：綜上所述，煤礦企業(yè)通過(guò)不斷優(yōu)化創(chuàng)新掘進(jìn)處理技術(shù)，結(jié)合具體情況，提升支護(hù)工藝的應(yīng)用效果，能夠推動(dòng)煤礦綜掘技術(shù)的發(fā)展，從而提升煤礦企業(yè)的掘進(jìn)支護(hù)處理能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]李坤.煤礦大斷面巷道快速掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)研究[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2021，36（08）：209-210.

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[3]李斌.煤礦大斷面巷道快速掘進(jìn)技術(shù)質(zhì)量研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2020，40（20）：166-168.