煤礦巷道掘進(jìn)施工的影響因素及關(guān)鍵技術(shù)

祁慶龍

阜陽(yáng)市潁上縣劉莊煤礦綜掘二隊(duì)

【摘 要】煤礦巷道掘進(jìn)施工具有復(fù)雜性，而且在施工過(guò)程中受到的影響因素也較多，所以需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)煤礦巷道掘進(jìn)施工技術(shù)進(jìn)行研究，以便于更好的對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，確保煤礦開(kāi)采水平的提升。本文對(duì)煤礦巷道掘進(jìn)施工的影響因素及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】煤礦巷道；掘進(jìn)施工；影響因素；關(guān)鍵技術(shù)

一、煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的影響因素分析

（一）地質(zhì)條件因素

煤礦巷道掘進(jìn)過(guò)程中受地質(zhì)條件影響較大。無(wú)論是煤巖的硬度、涌水量、瓦斯涌出量、層理發(fā)育和頂?shù)追€(wěn)定性等都會(huì)對(duì)巷道掘進(jìn)產(chǎn)生較大的影響，只有在良好的地質(zhì)條件下，煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)才能更好的發(fā)揮出優(yōu)勢(shì)，否則會(huì)對(duì)掘進(jìn)的速度帶來(lái)較大的影響。

（二）掘進(jìn)設(shè)備因素

在煤礦巷道掘進(jìn)施工過(guò)程中，掘進(jìn)設(shè)備是必不可少的施工工具，特別是近年來(lái)各類掘進(jìn)設(shè)備不斷在市場(chǎng)上涌現(xiàn)，這對(duì)于巷道掘進(jìn)的工作效率及質(zhì)量提升起到了積極的作用。但盡管當(dāng)前掘進(jìn)設(shè)備種類較為繁多，但在設(shè)備的綜合性及自動(dòng)化程度方面還不是很高，對(duì)巷道掘進(jìn)技術(shù)產(chǎn)生了一定的制約作用。

（三）巷道掘進(jìn)施工工藝

巷道掘進(jìn)施工工藝受制于當(dāng)前我國(guó)掘進(jìn)設(shè)備的影響，相對(duì)來(lái)講還處于較為落后的狀態(tài)，在巷道掘進(jìn)施工過(guò)程中，部分設(shè)備還需要人工對(duì)其進(jìn)行安裝，這就嚴(yán)重影響了施工效率。而且在巷道掘進(jìn)施工過(guò)程中，其施工時(shí)間大部分都會(huì)用于巷道支護(hù)上，所以在掘進(jìn)施工過(guò)程中，掘進(jìn)作業(yè)與支護(hù)作業(yè)需要做好連續(xù)銜接工作，這樣才能有效的提高巷道掘進(jìn)的速度。

（四）施工組織管理因素

在當(dāng)前煤礦企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，很大一部分煤礦企業(yè)在施工組織管理上缺乏完善性和科學(xué)性，在巷道掘進(jìn)施工過(guò)程中盲目的追求進(jìn)度，而對(duì)質(zhì)量缺乏有效的控制，對(duì)作業(yè)缺乏具體的規(guī)劃，即使編制了組織管理計(jì)劃，在落實(shí)上也存在較多的問(wèn)題，從而導(dǎo)致施工過(guò)程中留下較多的安全隱患，很難有效的將掘進(jìn)技術(shù)的性能發(fā)揮出來(lái)。

二、煤礦巷道掘進(jìn)施工的關(guān)鍵技術(shù)

（一）引進(jìn)先進(jìn)的礦區(qū)探測(cè)技術(shù)

要想提高煤礦巷道掘進(jìn)施工的進(jìn)度與效率，就要依靠先進(jìn)的礦區(qū)探測(cè)技術(shù)。先進(jìn)的礦區(qū)探測(cè)技術(shù)為煤礦企業(yè)帶來(lái)了不可估量的經(jīng)濟(jì)效益。從某種程度上來(lái)講，礦區(qū)探測(cè)技術(shù)的目的在于全方位監(jiān)測(cè)巷道，合理、科學(xué)地規(guī)劃巷道開(kāi)采，保證開(kāi)采的安全性。

（二）改進(jìn)煤礦巷道掘進(jìn)施工中用到的設(shè)備

先進(jìn)的設(shè)備裝備會(huì)降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，促使工作人員的工作效率得以提高。與國(guó)外設(shè)備裝備相比較，中國(guó)的設(shè)備裝備水平較低，因此，煤礦企業(yè)要從國(guó)外引進(jìn)新型的設(shè)備，提高掘進(jìn)施工的效率。對(duì)于設(shè)備維護(hù)人員來(lái)說(shuō)，其要認(rèn)真觀察設(shè)備的運(yùn)行狀況，如發(fā)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行狀況存在異常，就要檢查設(shè)備是否出現(xiàn)了問(wèn)題，如果確實(shí)存在問(wèn)題，此時(shí)設(shè)備維護(hù)人員要立刻停止該設(shè)備的運(yùn)行，分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因，并將問(wèn)題解決掉。在引進(jìn)國(guó)外新設(shè)備的同時(shí)，國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者要研發(fā)新設(shè)備，推動(dòng)掘進(jìn)施工工作的順利進(jìn)行。

（三）管理好施工現(xiàn)場(chǎng)的頂板

頂板狀態(tài)的好壞既會(huì)影響到施工安全，還會(huì)影響到施工進(jìn)度。如煤礦企業(yè)不重視頂板管理這項(xiàng)工作，就極為容易發(fā)生頂板垮落等安全事故。鑒于此，煤礦企業(yè)要制定完整的作業(yè)規(guī)程，但在制定作業(yè)規(guī)程時(shí)，不僅要考慮到地質(zhì)勘探的結(jié)果這一因素，還要考慮到巷道掘進(jìn)施工因素。同時(shí)作業(yè)規(guī)程中要包括了管理頂板的內(nèi)容。在煤礦巷道掘進(jìn)施工中，由于開(kāi)采工作面的地質(zhì)構(gòu)造存在差別，因此在管理頂板時(shí)要運(yùn)用多種策略。在實(shí)際工作中，要根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整管理頂板的策略，確保頂板始終處于安全狀態(tài)下。

（四） 掘進(jìn)工作面的防塵與通風(fēng)

1.防塵。粉塵是煤礦巷道掘進(jìn)施工過(guò)程中最為常見(jiàn)的。一般情況下，粉塵是由煤塊掉落與地面產(chǎn)生碰撞，并在摩擦壓力的作用下粉碎而產(chǎn)生的。其中掘進(jìn)工作面所沉積的粉塵、通風(fēng)過(guò)程中所吸收的粉塵都是粉塵的重要來(lái)源。大部分煤礦企業(yè)在除塵時(shí)會(huì)用到煤層注水、通風(fēng)除塵等方式，在實(shí)際施工中除塵時(shí)會(huì)用到長(zhǎng)短抽通風(fēng)等方式，且除塵過(guò)程中會(huì)充分考慮到當(dāng)前的實(shí)際施工情況。此外，在施工過(guò)程中，要對(duì)空氣粉塵濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，所有工作人員配帶粉塵防護(hù)設(shè)備，保證工作人員的人身安全。

2.通風(fēng)。從某種程度上來(lái)講，煤礦生產(chǎn)的安全性會(huì)受巷道掘進(jìn)工作面通風(fēng)質(zhì)量好與壞的影響?，F(xiàn)階段，煤礦企業(yè)往往會(huì)用通風(fēng)機(jī)來(lái)給掘進(jìn)工作面通風(fēng)。但在選擇通風(fēng)機(jī)時(shí)，負(fù)責(zé)人既要考慮到通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，還要考慮到工作風(fēng)壓的各個(gè)要求。當(dāng)前，壓入式通風(fēng)機(jī)是最為常用的通風(fēng)機(jī)。一般要將壓入式通風(fēng)機(jī)安裝在距離風(fēng)口10 m以上，距離地面30 mm的位置上。當(dāng)通風(fēng)機(jī)處于工作狀態(tài)下，煤礦企業(yè)要安排專人來(lái)監(jiān)督管理，且在通風(fēng)機(jī)要下井作業(yè)前，要檢查好通風(fēng)機(jī)，保證通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。

（五）運(yùn)輸系統(tǒng)

1.膠帶輸送機(jī)代替絞車運(yùn)輸。目前在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，為了更好的提高運(yùn)輸?shù)陌踩?，利用膠帶輸送機(jī)代替絞車來(lái)承擔(dān)運(yùn)輸任務(wù)，這是由于膠帶運(yùn)輸機(jī)具有較好的可靠性，而且易于維護(hù)，對(duì)人員需求量較少，使用過(guò)程中消耗較小，而且可以矸和料同時(shí)運(yùn)輸，確保了運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性，有效的避免了運(yùn)輸事故的發(fā)生。

2.水平緩沖矸石倉(cāng)。要快速轉(zhuǎn)儲(chǔ)矸石，優(yōu)先考慮使用膠帶運(yùn)輸，在施工巷道的外段取長(zhǎng)度20～30m，并在中間處搭建1～1.5 米的防護(hù)網(wǎng)，將矸石與軌道、人行道分開(kāi)，此段作為緩沖水平矸石倉(cāng)，形成扒裝機(jī)+皮帶+水平緩沖矸石倉(cāng)+扒裝機(jī)的扒、轉(zhuǎn)、存、裝的連續(xù)出矸系統(tǒng)。迎頭放炮后前部扒裝機(jī)集中將矸石扒上膠帶，轉(zhuǎn)存到水平緩沖矸石倉(cāng)內(nèi)，后部扒裝機(jī)進(jìn)行裝車運(yùn)矸，車皮隨到隨裝，解決了使用絞車提升運(yùn)輸及出矸慢的難題，同時(shí)減少了崗位工、降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（六）巷道圍巖控制

對(duì)于煤礦生產(chǎn)而言，巷道圍巖控制和支護(hù)密切相關(guān)，因此，若想有效開(kāi)展巷道支護(hù)工作，則一定要掌握與圍巖控制相關(guān)的理論。現(xiàn)階段，在巷道圍巖控制中主要存在下述觀點(diǎn)：新奧法則，該法則指出巷道圍巖自身?yè)碛凶匀怀休d能力，要求圍巖與護(hù)體組建趨于平穩(wěn)的支撐圈；冒落拱理論，該理論指出圍巖自身?yè)碛凶匀怀休d能力，可在巷道上方位置可形成自然平衡拱；圍巖卸壓法與弱化法，該法則主要借助支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)來(lái)改進(jìn)支護(hù)架結(jié)構(gòu)，釋放一定圍巖能量，同時(shí)，吸收特定的圍巖能力，從整體層面改善圍巖的穩(wěn)定性。將巷道劃分成多個(gè)關(guān)鍵承載區(qū)和次承載區(qū)，其中壓縮區(qū)尾部主要表現(xiàn)在圍巖深部，為進(jìn)一步保障維護(hù)巷道中尚不清晰的關(guān)鍵承載區(qū)，在巷道周邊存在張拉區(qū)，一般為次承載區(qū)，應(yīng)借助支護(hù)加固來(lái)增強(qiáng)承載力。

（七）錨桿支護(hù)技術(shù)

錨桿支護(hù)技術(shù)是將錨植錨入到圍巖內(nèi)部，這樣就可以將圍巖本身的力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行改變，確保了巷道周圍巖石帶的穩(wěn)定性，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道的維護(hù)。而且錨桿支護(hù)技術(shù)具有較好的優(yōu)點(diǎn)，巷道不易于變形，易于維護(hù)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低，有利于掘進(jìn)速度的提高，不僅使用范圍較廣，而且具有較好的適用性。但利用錨桿支持技術(shù)時(shí)，對(duì)于圍巖風(fēng)化和裂隙巖石的剝落起不到防止的作用，所以在實(shí)際應(yīng)用中需要與其他支護(hù)方式進(jìn)行有效的配合。

三、結(jié)束語(yǔ)

總之，煤礦企業(yè)要認(rèn)識(shí)到影響煤礦巷道掘進(jìn)施工的因素，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工，保證掘進(jìn)施工的進(jìn)度與質(zhì)量。

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