快速掘進(jìn)巷道與支護(hù)技術(shù)分析

馮金鐘

（汾西礦業(yè)集團(tuán)水峪煤業(yè)， 山西 孝義 032300）

1 煤礦巷道快速掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

掘錨機(jī)組掘進(jìn)技術(shù)，可將采煤機(jī)、錨桿鉆機(jī)融合，使用相同設(shè)備完成采掘作業(yè)、支護(hù)作業(yè)，以此實(shí)現(xiàn)支護(hù)、掘進(jìn)的效果。開采期間進(jìn)行巷道掘進(jìn)支護(hù)作業(yè)，應(yīng)滿足掘進(jìn)速度需要，然而因技術(shù)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、組裝存在一定的難度，因而落煤時(shí)發(fā)生震動(dòng)的可能性加大，對(duì)頂板穩(wěn)定性要求也比較高[1]。聯(lián)系采煤機(jī)、獨(dú)立錨桿配套掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，可借助采煤機(jī)、支護(hù)錨桿鉆車的作用完成掘進(jìn)作業(yè)，交替產(chǎn)生于施工巷道，采煤機(jī)連續(xù)作業(yè)下轉(zhuǎn)向另一個(gè)巷道，這時(shí)錨桿鉆車會(huì)進(jìn)到巷道支護(hù)，由于技術(shù)巷道為多巷道，所以需要反復(fù)調(diào)動(dòng)采煤機(jī)作業(yè)。趨于該種條件下，巷道數(shù)量增加且需投入大量的資金，為更好地執(zhí)行維護(hù)工作有，建議常用的為懸臂掘進(jìn)機(jī)、人工錨桿鉆機(jī)掘進(jìn)技術(shù)處理，以便在完成掘進(jìn)作業(yè)后以人工方式，促使單體錨桿鉆機(jī)移至另一巷道。但不能達(dá)到同時(shí)掘進(jìn)、支護(hù)的效果，而且工作量非常大、成巷的時(shí)間比較長(zhǎng)。

2 快速掘進(jìn)施工技術(shù)完善對(duì)策

2.1 應(yīng)用掘錨一體化技術(shù)、連續(xù)采煤機(jī)

開采的時(shí)候應(yīng)用采掘機(jī)/錨桿機(jī)鉆，無法達(dá)到快速掘進(jìn)的相關(guān)要求，因而快速掘進(jìn)過程中需確保掘進(jìn)、支護(hù)的穩(wěn)定性，以此實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的效果。掘錨一體化技術(shù)，作為應(yīng)用效果較佳技術(shù)，采用連續(xù)采煤機(jī)、錨桿支護(hù)，利于加強(qiáng)掘進(jìn)工作的質(zhì)量，并充分發(fā)揮出配套技術(shù)的應(yīng)用作用，更好的適應(yīng)井下環(huán)境、連續(xù)應(yīng)用采煤機(jī)。

2.2 掘前勘查

為達(dá)到巷道快速掘進(jìn)的目的，應(yīng)對(duì)開采區(qū)域地質(zhì)狀況作以勘查，編制完善的施工計(jì)劃，如此可確保施工的質(zhì)量和安全，獲得最佳巷道掘進(jìn)的效果。除此之外，需完善掘進(jìn)設(shè)備、掘進(jìn)工藝，然后保證掘進(jìn)設(shè)備結(jié)構(gòu)和特性、掘進(jìn)工作面地質(zhì)條件為相適應(yīng)的狀態(tài)[2]。掘進(jìn)設(shè)備完善階段，進(jìn)行快速掘進(jìn)配套設(shè)施優(yōu)化處理，掘進(jìn)工作中提供供電、運(yùn)輸，以及排水和通風(fēng)等系統(tǒng)，旨在切實(shí)提升配套設(shè)備運(yùn)行效率，為更好的實(shí)現(xiàn)巷道快速掘進(jìn)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.3 優(yōu)化切割工序

為加快煤礦巷道掘進(jìn)速度，應(yīng)結(jié)合煤巖特性、煤巖結(jié)構(gòu)，聯(lián)系當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)狀況施行綜掘機(jī)掘進(jìn)順序優(yōu)化處理，這個(gè)過程若是發(fā)生煤礦掘進(jìn)巷道煤巖硬度過大問題，會(huì)對(duì)整體運(yùn)輸效果構(gòu)成直接影響，可遵循切割順序經(jīng)上—下落實(shí)工作；煤礦掘進(jìn)巷道半煤巖巷時(shí)，建議遵循切割煤層、巖層的順序、軟—硬的順序施行施工作業(yè)。在巷道掘進(jìn)過程中，考慮到煤巖體節(jié)理和層理特點(diǎn)，避免受到橫向切割層理因素影響，對(duì)切割速度構(gòu)成直接威脅。

2.4 完善巷道支護(hù)工藝

使用機(jī)載臨時(shí)支撐、鉆臂，安裝W 鋼帶、鋼筋網(wǎng)片，對(duì)支護(hù)工序作以優(yōu)化處理，旨在嚴(yán)格控制鋼帶安裝固定時(shí)間、金屬網(wǎng)安裝該固定時(shí)間。施工支護(hù)期間要求做好安全備料工作、上料工作、固定幫網(wǎng)工作等，要求在頂板支護(hù)前對(duì)兩幫塑料網(wǎng)片、鉛絲網(wǎng)作用固定處理。在此之后，使用支護(hù)錨索作以臨時(shí)支撐、備料，以便縮短生產(chǎn)的時(shí)間、確保掘進(jìn)工作質(zhì)量。一般來講60 min 頂板、兩幫支護(hù)3 排、掘進(jìn)2.8 m 左右就可以。除此之外，應(yīng)對(duì)原軟幫垂直巷道實(shí)行布置，調(diào)整為巷道走向進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，為嚴(yán)格控制支護(hù)時(shí)間需在支護(hù)時(shí)進(jìn)行鋼筋網(wǎng)片安裝、鋼帶安裝[3]。經(jīng)優(yōu)化錨桿支護(hù)注桿提高支護(hù)工作的質(zhì)量，要求在錨桿鉆孔過程中經(jīng)備料人員進(jìn)行錨桿球墊安裝、墊片安裝、托盤安裝作業(yè)，同時(shí)做好技術(shù)控制工作，進(jìn)而有效減少施工花費(fèi)的時(shí)間。

2.5 做好施工材料準(zhǔn)備與工序銜接工作

為有效減少生產(chǎn)準(zhǔn)備花費(fèi)的時(shí)間，日常生產(chǎn)前1 d 需編制掘進(jìn)方案，在施工前以會(huì)議形式確保交接班工作質(zhì)量，嚴(yán)格控制準(zhǔn)備工作的時(shí)間。材料準(zhǔn)備期間考慮到工作面巷道因素影響，材料車和迎頭需要保持一定的距離，究其原因?yàn)樯a(chǎn)支護(hù)材料、工作面的距離較遠(yuǎn)有關(guān)，因此會(huì)對(duì)生產(chǎn)掘進(jìn)工作質(zhì)量造成直接影響。因而，需要技術(shù)人員加工能夠移動(dòng)的材料架，每日使用皮帶后確保材料架和破碎機(jī)間的距離控制在8 m 左右，旨在有效節(jié)省人力資源、運(yùn)料時(shí)間，并且提升整體生產(chǎn)出效率。

2.6 改善施工工序

生產(chǎn)階段需嚴(yán)格控制施工工序，在煤礦快速掘進(jìn)時(shí)認(rèn)真執(zhí)行安全保護(hù)工作，工作面生產(chǎn)時(shí)及時(shí)排除存在的安全隱患，做好相關(guān)防范工作。同時(shí)在生產(chǎn)過程中要求工作人員秉持以下原則落實(shí)工作：一看，認(rèn)真查看工作環(huán)境有無安全隱患；二思考，為考慮自身行為是否會(huì)對(duì)自身及其他工作人員生命安全構(gòu)成威脅；三執(zhí)行，為認(rèn)真落實(shí)前兩項(xiàng)工作后以組織方式，從而提高巷道掘進(jìn)安全性、完善施工工序[4]。

2.7 做好開采工作施工管理工作

施工管理質(zhì)量，直接關(guān)系到巷道掘進(jìn)工作質(zhì)量，以煤礦資源開采出發(fā)發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)項(xiàng)目中需施行工作人員、施工組管理統(tǒng)籌安排工作。煤礦企業(yè)需以各個(gè)角度出發(fā)創(chuàng)新工藝技術(shù)。同時(shí)聯(lián)系以往經(jīng)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，為提高開采工作施工管理效率，可經(jīng)平行作業(yè)實(shí)現(xiàn)保證多工序間交叉，及整體掘進(jìn)工作質(zhì)量。支護(hù)、掘進(jìn)作業(yè)期間進(jìn)行裝巖及鑿巖操作，利于從根本上減少實(shí)際施工的時(shí)間。

3 煤礦快速掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)

3.1 注漿加固技術(shù)的應(yīng)用情況

這一技術(shù)能使用水泥、高分子材料制成注漿液注入到圍巖中，所以巖體可構(gòu)成強(qiáng)化作用的加固帶，有效完善圍巖的應(yīng)力結(jié)構(gòu)。另外，這種注漿加固結(jié)構(gòu)為注漿帷幕，便于以注漿加固方式確保巖體的性能，同時(shí)加強(qiáng)圍巖的強(qiáng)度[5]。

3.2 錨噴支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用情況

錨噴支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，便于促使巷道圍巖四周為密封的狀態(tài)，不易于受到自然因素影響發(fā)生強(qiáng)度改變情況。同時(shí)，經(jīng)內(nèi)外加固方式處理能夠?yàn)閲鷰r提供主動(dòng)支護(hù)的支持，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)該種技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較多，可有效彌補(bǔ)其他技術(shù)的應(yīng)用不足，作為綜合煤礦工程巷道支護(hù)技術(shù)，故而當(dāng)前被廣泛運(yùn)用于煤礦行業(yè)中。

3.3 錨帶網(wǎng)聯(lián)合架棚技術(shù)的應(yīng)用情況

在圍巖、弱面構(gòu)成工程巖體時(shí)，建議通過錨網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)，其中弱面設(shè)計(jì)節(jié)理、縫隙及層理等內(nèi)容，巖體結(jié)構(gòu)具有較多特性，因而應(yīng)該在巷道開挖前使用錨帶網(wǎng)聯(lián)合架棚技術(shù)處理，作以錨帶網(wǎng)巷道圍巖補(bǔ)強(qiáng)作業(yè)，以此有效減少巷道變形量。若巷道變形量控制在規(guī)定范圍，可使用架棚方式進(jìn)行變形支護(hù)，于兩鋼帶將合理布設(shè)架棚[6]。此外，使用這一技術(shù)時(shí)需作以錨桿支護(hù)、架棚支護(hù)，目的為降低巷道變形量。

4 結(jié)語

快速掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在加快掘進(jìn)速度、提高支護(hù)質(zhì)量和安全方面的優(yōu)勢(shì)突出，所以需正確看待該項(xiàng)技術(shù)的配合，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)狀況選用最適合的支護(hù)技術(shù)處理，進(jìn)而促使煤礦巷道開采作業(yè)正常施行，推動(dòng)煤礦企業(yè)的整體發(fā)展。