如何在煤巷綜掘中實現(xiàn)快速掘進

劉建國 崔增光 王文東 趙景鋒

(鄭州煤炭工業(yè)(集團)有限責任公司 告成煤礦，河南 鄭州 452371)

隨著我國煤礦事業(yè)的發(fā)展，煤炭產(chǎn)量逐年增加，煤炭綜采技術(shù)也不斷提高，對煤巷掘進水平也提出了更高要求。在煤巷綜掘中，如何實現(xiàn)快速掘進成為煤炭開采的重要難題。

一 提高工程技術(shù)水平和機械設(shè)備水平

(一)選擇性能較好的掘進機

掘進機對實現(xiàn)快速掘進有重要作用，是煤巷快速掘進的主要設(shè)備，對煤巷掘進的效率和煤礦生產(chǎn)效益都有很大影響。因此，應選擇性能較好的掘進機。由于掘進機的工作性能會受到開采作業(yè)環(huán)境的限制，在井下作業(yè)時，煤巖、礦物是掘進機主要工作對象，在工作時其沖擊力和振動都很大，加之煤巷掘進過程中的環(huán)境比較惡劣，在選擇掘進機時應對煤礦開采的條件和周圍環(huán)境進行分析，選擇能適應現(xiàn)場施工環(huán)境的掘進機，能夠進行連續(xù)開采和掘進。在選用掘進機元件、電氣、液壓時，應嚴格分析其適合性，避免選用不當而對掘進機工作性能造成影響。對于關(guān)鍵元件，應選用先進的技術(shù)設(shè)備，這樣才能保證掘進機的使用壽命和工作性能。在機械連接裝置和齒輪傳動設(shè)備方面，應盡量選用獨立組件或零部件，避免串聯(lián)結(jié)構(gòu)，在條件允許時可用嵌裝式結(jié)構(gòu)來替代螺栓組結(jié)構(gòu)，以模塊組裝方法，能大大簡化機械組裝結(jié)構(gòu)，不僅能提高設(shè)備運行的可靠性，設(shè)備穩(wěn)定性較高，還便于設(shè)備檢修，達到操作、維修、維護簡便、掘進效率高、運行安全的目的。

(二)加強地質(zhì)環(huán)境探查

地質(zhì)環(huán)境對煤巷掘進有很大影響，煤層是影響煤巷綜掘效率的主要影響因素。如果煤層厚度不夠，綜掘也就無從談起。因此，在選擇綜掘面時應對煤層厚度進行全面探究，盡量避開斷層結(jié)構(gòu)而影響綜掘，將綜掘面安排在煤層傾角小的采區(qū)。再根據(jù)煤層軟硬程度來選擇綜掘設(shè)備，由于煤層中經(jīng)常有夾石，在一般情況下可以直接進行截割，但如果夾石為較硬、較厚的砂巖夾石，則會對綜掘設(shè)備造成很大影響，需要先放炮松動之后才能進行截割。

(三)加大機電一體化應用

機電一體化對實現(xiàn)快速掘進有重要作用。在機電一體化應用時，首先應保證掘進機操作方便，實現(xiàn)自動化控制，包括切割面尺寸監(jiān)控、電動機功率自動調(diào)節(jié)、推進方向監(jiān)控等。同時，還要對掘進機運行情況進行檢測，發(fā)揮故障診斷功能，包括液壓系統(tǒng)油溫、油壓、污染監(jiān)測、電動機溫度、負荷檢測、電壓測控檢測等。通過現(xiàn)代測控技術(shù)，對掘進機運行工況進行監(jiān)測，這樣不僅提高了掘進機工作性能，也能完善和改進煤巷快速掘進技術(shù)，為快速掘進的實現(xiàn)提供了可能。

二 提高錨桿支護的質(zhì)量和速度

在煤巷綜掘中，巷道支護施工不僅有利于快速掘進的組織，還能保證巷道圍巖的穩(wěn)定性，保證生產(chǎn)的安全。巷道支護快速施工是快速掘進的重要環(huán)節(jié)。當前，在煤巷綜采中采用的支護形式是錨桿支護。在長期的煤礦開采作業(yè)中，錨桿支護技術(shù)得到了長足發(fā)展，但與國外的先進水平還有很大差距：支護密度較大、桿錨固力較低、成巷速度慢，這些都影響了我國煤巷綜掘的速度。因此，在錨桿支護巷道開采中，首先要確保巷道的成形好，還要及時通過支護控制頂板。在煤巷錨桿支護中應注意以下問題：

(一)以超前錨桿支護控制頂板，在煤巷綜掘過程中，如巷道頂板破碎，導致巷道成形不好，會對錨桿支護造成很大困難。因此，可以通過超前錨桿支護來控制頂板，減少施工困難。

(二)用錨索代替頂板錨桿。錨索的承載力比錨桿承載力要大，在不影響煤巷支護效果的前提下，可用錨索代替頂板錨桿，但要適當增加錨桿間的排距。

(三)采用高預緊力、高可靠性、高強度的錨桿，盡可能減少錨桿的數(shù)量，提高煤巷掘進的效率，提高巷道的穩(wěn)定性，為快速掘進的實現(xiàn)提供可能。

三 加強采礦管理

在煤巷快速掘進過程中，采礦管理和組織對快速掘進的實現(xiàn)有重要作用。因此，應加強采礦管理，具體如下：

(一)合理規(guī)劃和安排多工序作業(yè)

為了提高采礦速度，除了采用必要的高循環(huán)進尺之外，還應該合理規(guī)劃和安排多工序作業(yè)，縮短工序循環(huán)的時間，增加掘進循環(huán)的次數(shù)。循環(huán)作業(yè)所耗費的時間應該由工序決定，支護、裝巖、鉆眼是煤巷開采中耗時最長、工作量最大的工序。因此，應組織好與之平行的工序，保證施工作業(yè)的順利進行。

(二)加強循環(huán)作業(yè)管理

實行科學管理和組織循環(huán)作業(yè)對快速掘進有重要作用。在煤巷快速掘進中，根據(jù)施工技術(shù)水平、施工人員、巷道斷面、地質(zhì)條件對各工序施工順序進行分析，編制出施工循環(huán)表，施工人員應在規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定任務，以保證施工循環(huán)作業(yè)的順利進行。

(三)加強運輸管理，保證開采作業(yè)順利進行

在巷道施工過程中，應將施工所需的各種設(shè)備、支護材料運到指定地點，保證施工作業(yè)的有序開展。特別是在長距離煤巷施工后期，由于巷道延伸，設(shè)備和材料供應困難，對掘進速度會造成很大影響。從目前來看，輔助運輸是巷道掘進中主要的運輸方式，因此，在煤巷掘進中應加強輔助運輸管理，保證煤巷開采中材料、設(shè)備供應。同時，應加強施工設(shè)備管理，做好日常維修工作，保證設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。在煤巷快速掘進中，掘進機等設(shè)備對煤巷掘進的效率有重要影響，如果在煤巷開采中出現(xiàn)了機電事故，應及時進行檢修，以提高掘進的速度。

四 結(jié)束語

煤巷掘進是煤礦開采的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，采掘設(shè)備以及采掘技術(shù)對煤巷開采效率有直接影響。因此，在煤巷快速掘進中，應加強采掘機械管理，根據(jù)采掘作業(yè)的地質(zhì)情況，選擇性能較好的掘進機。同時，還應該加強采礦管理，合理規(guī)劃和安排多工序作業(yè)，充分利用空間和時間，加強工序之間的銜接，為煤巷快速掘進的實現(xiàn)創(chuàng)造條件。

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