淺談煤礦掘進巷道的快速施工

摘 要：巷道掘進是煤礦井下開采的重要環(huán)節(jié)，巷道的安全、快速施工則是實現(xiàn)井下采煤作業(yè)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵，但井下復雜的地質(zhì)和水文條件卻給巷道施工帶來了極大的困難，而巷道施工技術(shù)和機械化水平的不斷提高，則為我們克服困難，實現(xiàn)巷道的安全高效施工提供了有力的保障。本文主要分析了煤礦巷道掘進施工的影響因素，并提出了確保巷道安全高效施工的相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：煤礦巷道；快速施工；影響因素；設(shè)計施工措施

煤炭是寶貴的礦產(chǎn)資源，是現(xiàn)代工業(yè)的“食糧”。我國的煤炭資源大部分都深埋于地下，因此，在煤炭開采作業(yè)中，就需要挖掘大量的巷道，巷道施工也是煤炭井下開采中極其重要的，最為基礎(chǔ)性的工作。由于巷道施工特殊的作業(yè)環(huán)境，使得施工作業(yè)受到了很多因素的影響，影響巷道施工安全和進度的因素包括地質(zhì)條件、水文環(huán)境、施工技術(shù)工藝、施工設(shè)備以及施工的組織管理等等。如果施工設(shè)計不合理，或是施工過程中稍有不慎，不僅會影響生產(chǎn)進度和巷道后期維護使用，甚至可能發(fā)生巷道失穩(wěn)、頂板巖體塌落的問題。因此，為了確保巷道施工的安全、高效，我們必須合理設(shè)計巷道布置形式、支護方式和施工方案，提高施工機械化程度，以及加強施工的組織管理，通過這些措施來確保巷道的安全高效施工。

1 影響巷道快速掘進的因素分析

1.1 地質(zhì)構(gòu)造和水文條件因素

煤炭井下開采作業(yè)環(huán)境下，地質(zhì)構(gòu)造是影響巷道掘進的首要因素，對掘進速度和施工安全有直接的影響。井下地質(zhì)構(gòu)造非常復雜，巷道施工首先需要面對的就是巨大的地壓，并且施工過程中有時還會遇到斷層、褶皺、火成巖入侵體以及破碎圍巖等，這些都增加了施工的難度，施工中既要鉆眼爆破，挖掘輸送煤矸，又要做好支護；如果是在高瓦斯礦井或是大水礦井，掘進中相關(guān)的檢查、監(jiān)測以及防治的措施和工作量也會增加，這些都會影響到施工的安全性和施工速度。

1.2 施工工藝與施工裝備

先進適用的施工裝備也是影響施工質(zhì)量的重要因素。雖然近年來我國煤炭行業(yè)巷道施工設(shè)備的機械化、自動化程度得到了很大的提高，但同一些發(fā)達國家相比，在設(shè)備種類、設(shè)備性能和智能化程度方面還有很大的差距，一些核心技術(shù)還無法完全掌握。例如一些煤礦企業(yè)巷道施工中的噴漿和打眼等工作有時還需要人工操作，施工裝備制約下的施工安全性和施工效率還有待進一步提高。受施工設(shè)備的制約，一些煤礦巷道施工工藝也相對落后，在大斷面巷道支護中施工技術(shù)經(jīng)驗還有所欠缺。

1.3 作業(yè)方式和施工組織管理

施工組織包括施工人員、設(shè)備和其他輔助器材的安排調(diào)度，如果組織工作不到位，不協(xié)調(diào)，沒有明確的，科學合理的施工計劃和人員、設(shè)備組織安排，則會使施工效率下降，甚至造成施工停滯。并且缺乏合理周密的巷道設(shè)計和施工組織安排，盲目追求進度粗放施工開采的話，雖然可能在開采初期效率和產(chǎn)量較高，但卻忽視了礦井的可持續(xù)發(fā)展，造成資源的浪費。

2 掘進巷道安全、高效施工的措施

2.1 加強施工區(qū)域的地質(zhì)探測

巷道施工設(shè)計前應(yīng)對施工區(qū)域的地質(zhì)、水文環(huán)境進行詳細的勘察、探測，利用鉆探、三維物探、巷探等技術(shù)進行超前地質(zhì)測量，掌握待施工區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、巖層結(jié)構(gòu)及水文等信息，查清斷層及構(gòu)造帶，并進行動態(tài)分析。在此基礎(chǔ)上做好巷道的施工設(shè)計，盡量避開復雜地質(zhì)區(qū)域和含水巖層，并做好相關(guān)的施工準備和應(yīng)對預案，為巷道快速掘進打好基礎(chǔ)。

2.2 制定合理的巷道掘進和施工設(shè)計方案

施工前應(yīng)按照巷道施工有關(guān)設(shè)計規(guī)范要求，并依據(jù)施工環(huán)境、巷道設(shè)計、施工進度安排，以及人員、設(shè)備情況等編制施工作業(yè)規(guī)程，選擇制定最為優(yōu)化合理的支護方式、施工爆破方法和通風、排水、運輸方案。首先是巷道的布置，如掘進巷道工作面應(yīng)以斷層為界，并保持與斷層8～15m的間距平行施工；運輸巷和回風巷的布置則應(yīng)避開采空區(qū)兩側(cè)10～15m范圍內(nèi)的高壓區(qū)域。支護方式通常選擇錨、網(wǎng)、索、噴加U鋼聯(lián)合支護的方式，巷道掘進與巷道支護同時進行，各支護器材設(shè)施應(yīng)格按照要求的作業(yè)方式、間距、錨固度等進行施工，保證支護的穩(wěn)定性和施工進度。鉆眼爆破設(shè)計應(yīng)充分考慮圍巖性質(zhì)、煤層硬度、掘進計劃和施工組織等情況，開槽位置多位于工作面中下部，多采用扇形掏槽，使用毫秒雷管全斷面一次爆破；炮眼間距視煤層硬度一般為0.6～1.2m，炮眼深度視圍巖性質(zhì)等一般為1.5～2m，爆破前應(yīng)注意疏散人員，保持人員與爆破點足夠的安全距離。

2.3 提高施工機械化、自動化水平

機械化施工是未來巷道掘進施工的發(fā)展方向，機械化施工不僅可以替代施工中很多危險性高、勞動強度大的作業(yè)內(nèi)容，促進安全施工，而且極大地提升了生產(chǎn)效率。煤巷挖掘機、連續(xù)采煤機、輸送機、轉(zhuǎn)載機、倉式列車等等都是現(xiàn)代機械化采煤作業(yè)的重要標志，未來應(yīng)不斷推進巷道掘進和采煤作業(yè)的機械化、自動化程度，促進生產(chǎn)效率和安全性的不斷提高。

2.4 加強施工組織安排和施工現(xiàn)場管理

在施工組織方面應(yīng)建立一支由掘進、運輸、機電、支護等工種綜合組成的專業(yè)化施工隊伍，并由班長、長統(tǒng)一指揮調(diào)度，保證各工種的緊密配合和各工序的良好銜接，合理安全人員的出勤休息和設(shè)備的檢維修，確保施工順利進行；根據(jù)自身條件制定和編制合理明確的施工作業(yè)循環(huán)表，盡可能采取多頭掘進，多工序平行作業(yè)的方式，合理安排人員、設(shè)備組織施工，明確施工進度安排，使施工人員對生產(chǎn)任務(wù)做到心中有數(shù)；同時落實生產(chǎn)責任制，定崗、定員、定責，時間的充分利用，減少不必要的停工，確保人員嚴格按照操作規(guī)程進行施工作業(yè)，在確保安全施工的基礎(chǔ)上，使施工進度緊跟生產(chǎn)計劃，達到預期的目標。

參考文獻

[1]張標，張永強.提高巷道掘進速度的有效途徑[J].煤，2008，17（12）：58.

[2]劉福龍，譚寶.決定巷道掘進速度的因素[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010，（9）：182-183.

（作者單位：冀中能源峰峰集團新屯礦技術(shù)科）