大采高大斷面切眼巷道快速掘進技術(shù)及應(yīng)用

孟祥東

摘要：針對于大采高和大斷面的切眼巷道的快速掘進技術(shù)進行分析和討論，在技術(shù)實施的過程中，不但需要注意結(jié)合具體的施工環(huán)節(jié)和項目，關(guān)注掘進施工的質(zhì)量和執(zhí)行效果，更要通過對掘進工作進行中的問題進行分析，提出相應(yīng)的優(yōu)化方案。本文主要在大采高和大斷面的背景下研究切眼形式的巷道在掘進操作時的技術(shù)有效應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大采高；大斷面；切眼巷道；快速掘進技術(shù)；應(yīng)用分析

快速掘進技術(shù)是礦井開采工作中的一項非常關(guān)鍵的技術(shù)類型。從技術(shù)層面的角度分析，快速掘進技術(shù)要想達到理想的實施效果，則其中的錨桿支護技術(shù)起著非常關(guān)鍵的作用。只有根據(jù)礦井開采的具體環(huán)境和要求，采取適當(dāng)?shù)姆椒▽嵤┑V井開采，才能達到相應(yīng)的開采要求。

一、掘進技術(shù)實施的影響因素

據(jù)有關(guān)研究表明，實施掘進技術(shù)開展礦井的開采工作，會受到多方面因素的影響。主要包括以下幾個層面。第一，開采巷道自身的性質(zhì)，第二，開采礦井周邊的地質(zhì)條件和瓦斯賦存條件，第三，礦井周圍的覆巖結(jié)構(gòu)與條件，第四，礦井施工的主要應(yīng)用工藝，第五，礦井施工項目的整體組織與管理?？梢姡蜻M技術(shù)的實施與多方面的因素都有密切的關(guān)系。在施工前期決定采取何種掘進施工技術(shù)開展工作時，都需要綜合考慮以上各方面的影響因素，從而保障施工的有效開展。

二、巷道掘進方式的分析

基于掘進技術(shù)的實施易受到多方面因素的影響，相應(yīng)的掘進方法和模式也存在著相應(yīng)的差別。目前已有的掘進方式包括了爆破掘進、綜合掘進以及在先進的機械設(shè)備的輔助下開展掘進工作[1]。不同的掘進方法所能夠取得的掘進效果不但有差別，掘進的效果也會受到相應(yīng)的影響。本文探討的大采高與大斷面環(huán)境的切眼巷道，在現(xiàn)階段的礦井掘進技術(shù)研究中仍然屬于比較少見的技術(shù)類型。這也是本文開展研究的主要目的和意義。

三、大采高、大斷面的分析

（一）大采高內(nèi)涵分析

大采高，從性質(zhì)上來說，屬于一種先進的采煤技術(shù)，現(xiàn)階段這種采煤技術(shù)具有一定的先進性，是近幾年才開始提出的一種新型的采煤技術(shù)，這種技術(shù)的應(yīng)用需要借助專業(yè)機械設(shè)備，且技術(shù)實施的難度也相對較大，但是這種采煤技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)對煤層厚度較厚的煤層一次性成功采煤。在開展中，其應(yīng)用的是全厚度最高可達6m的長臂采煤方式[2]。從另一個角度分析，這種采煤技術(shù)雖然在實際采煤效果和效率上都能實現(xiàn)一定的提升，但實際工作中會受到工作面的穩(wěn)定性以及煤層傾角的影響。通常應(yīng)用綜采工藝進行施工。

（二）大斷面內(nèi)涵分析

所謂的大斷面，實際上是根據(jù)礦井的斷面情況對其進行認(rèn)定的一種斷面判斷標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)開挖斷面超過一定的面積，則可被認(rèn)定為大斷面。這種斷面情況在開挖時存在受力方面的問題，在大斷面的判別標(biāo)準(zhǔn)方面，目前多是以國際隧道協(xié)會的判斷標(biāo)準(zhǔn)進行判別的。

四、基于切眼巷道快速掘進技術(shù)的優(yōu)化研究

（一）通過掘進設(shè)備的更新應(yīng)用實現(xiàn)優(yōu)化

上文已經(jīng)提到，大采高、大斷面的掘進技術(shù)實施，需要應(yīng)用先進的掘進設(shè)備。為了取得更好的快速掘進效果，可以從設(shè)備的角度入手實現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)化。在設(shè)備的更新方面，主要是指支護裝備的更新，而現(xiàn)階段主要應(yīng)用的支護設(shè)備是風(fēng)動錨桿鉆機以及風(fēng)動手持錨頭，出于提高應(yīng)用效果的目的，可更換為液壓鉆車以及機械鉆孔進行應(yīng)用[3]。這種設(shè)備類型不僅能夠在鉆進效率上實現(xiàn)提升，同時也能夠保證鉆進施工的精確度。另外，在支護錨桿的應(yīng)用方面，可更換適用于大采高、大斷面的巷道錨桿支護技術(shù)，并通過施工工藝的優(yōu)化保證掘進施工的連續(xù)性。另外，關(guān)于錨索的支護工作，也應(yīng)當(dāng)盡可能保證其實現(xiàn)自動化和機械化的作業(yè)模式。經(jīng)研究和觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)支護和掘進施工的效率得到了提升，則意味著施工環(huán)節(jié)的推進效率較之傳統(tǒng)的施工方法可獲得將近一半的速度的提升。另外，關(guān)于液壓鉆車機械化程度的提升，主要體現(xiàn)在鉆側(cè)啟動和施工應(yīng)用的便捷性上，隨著液壓鉆車的機械化程度的提升，不僅鉆車設(shè)備自身的工作效率提升得到了保障，同時，打眼操作、錨桿錨索的安裝操作以及錨桿的鎖緊和預(yù)緊力保障，都能夠得到同步的提升，這就使得錨桿鉆打孔的位置、深度、孔徑以及錨桿安裝操作的技術(shù)水平和質(zhì)量都能夠得到保障。最后，錨桿鉆機作為掘進施工中非常重要的一種機械設(shè)備類型。其自身重量小、體積小，能夠適應(yīng)大斷面巷道的施工環(huán)境需求。

（二）關(guān)于技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)化

在掘進巷道的施工中，技術(shù)參數(shù)指標(biāo)包括了支護環(huán)節(jié)的效率和工時、割煤工序的效率和工時以及運輸系統(tǒng)自身因素對工時的影響。在這些因素中，支護施工的開展速度對整個掘進施工的效率會產(chǎn)生非常顯著的影響，因此，在技術(shù)指標(biāo)進行優(yōu)化時，應(yīng)當(dāng)將支護模式的優(yōu)化以及支護裝備的進一步優(yōu)化作為參數(shù)優(yōu)化的主要方向。注意一切優(yōu)化工作的開展前提是確保巷道施工的安全和穩(wěn)定。

（三）關(guān)于整體施工組織方式的優(yōu)化

對于巷道掘進施工來講，其不僅有很高的專業(yè)性要求，在施工中也需要通過科學(xué)的施工組織優(yōu)化來提高整個工程的實施效率和質(zhì)量，對于巷道掘進施工技術(shù)的實施與組織而言，承擔(dān)這方面工作的主要部門和環(huán)節(jié)是檢修部門。因此，在生產(chǎn)組織優(yōu)化的工作中，需要其做好現(xiàn)骨干的輸送機械設(shè)備的準(zhǔn)備，并對煤礦資源的運輸環(huán)節(jié)的工作通過有效的組織保證其穩(wěn)定有序的開展[4]。另外，在施工時間的安排方面，可以考慮將正規(guī)循環(huán)時間中的時間分配，加入掘進和支護巷道施工的部分內(nèi)容，至于其他方面的施工工序，也應(yīng)當(dāng)平行安排在這一時間段內(nèi)同步完成，實現(xiàn)作業(yè)方式的綜合性實施效果，同時，實現(xiàn)作業(yè)效率的提升。

五、大采高、大斷面護環(huán)境下快速掘進技術(shù)的發(fā)展前景

通過本文的分析可知，在大采高、大斷面的環(huán)境下，礦井開采的快速掘進技術(shù)需要通過設(shè)備、技術(shù)、組織方式、參數(shù)調(diào)整等多方面的同步優(yōu)化來實現(xiàn)。從未來發(fā)展的角度分析，要想保證這種技術(shù)的應(yīng)用持續(xù)而穩(wěn)定，就需要項目實施人員從技術(shù)層面上、人員技術(shù)水平上以及宏觀的施工組織和開展上不斷地提升層次水平，達到優(yōu)化效果。

六、結(jié)束語

總而言之，在現(xiàn)如今大采高、大斷面廣泛應(yīng)用的背景下，巷道掘進施工技術(shù)的具體應(yīng)用，是一個復(fù)雜系統(tǒng)的操作和實現(xiàn)過程，施工人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的工程項目的實際情況，通過全面提升技術(shù)實施質(zhì)量和效果來促進這種先進的掘進技術(shù)的有效落實。

參考文獻：

[1]梁向軍.綜采工作面切眼大斷面一次成巷快速掘進技術(shù)應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2016（3）：24-26.

[2]喬成成.煤礦工作面切眼快速掘進的實踐和經(jīng)驗[J].化工管理，2015（20）：209-209.

[3]曹劍鋒，CAOJianfeng.芻議大斷面巖石巷道快速掘進技術(shù)[J].能源與節(jié)能，2016（7）：28-29.

[4]邵輝輝，王子祥，凌仁忠.大斷面富水軟巖巷道快速掘進技術(shù)實踐研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2016（12）：21-22.

（作者單位：河南平寶煤業(yè)有限公司）