淺析煤礦掘進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)及影響因素

摘 要：鶴崗煤炭資源的儲(chǔ)備條件相對(duì)比較惡劣，在開采中會(huì)存在很大問題，煤層的厚度一般變化比較大，從零點(diǎn)幾米到幾十米不等，因此，必須開掘出來很多條煤巖巷道，煤礦巷道掘進(jìn)是一個(gè)系統(tǒng)工程， 本文首先介紹了煤礦巷道掘進(jìn)方式分類，然后分析了煤礦巷道掘進(jìn)施工的影響因素，最后探討了煤礦巷道掘進(jìn)施工的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：煤礦巷道；掘進(jìn)施工；方式分類；影響因素；關(guān)鍵技術(shù)

1.引言巷道在掘進(jìn)過程中的影響因素較多，在這其中既包含人（施工者和管理者）、技術(shù)裝備、生產(chǎn)技術(shù)以及管理、安全、技術(shù)革新的影響等諸多因素所構(gòu)成的綜合復(fù)雜體系，接下來主要從這幾方面來介紹。

2. 煤礦巷道掘進(jìn)方式分類

2.1綜合機(jī)械化掘進(jìn)

煤礦巷道綜合機(jī)械化掘進(jìn)方式是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，它通常是由懸臂式掘進(jìn)機(jī)、輸送機(jī)、鉆機(jī)、通風(fēng)設(shè)備及供電設(shè)備等組成的。其中最關(guān)鍵的設(shè)備是懸臂式掘進(jìn)機(jī)，其質(zhì)量和性能對(duì)整個(gè)掘進(jìn)施工的效率以及質(zhì)量有著極大的影響。

2.2掘錨一體化掘進(jìn)

建立在錨桿支護(hù)技術(shù)之上的掘錨一體化設(shè)備是一種高效的煤礦巷道掘進(jìn)設(shè)備，它通過將掘進(jìn)施工與巷道支護(hù)有機(jī)結(jié)合，大大減少了整個(gè)巷道掘進(jìn)工程的施工時(shí)間，這對(duì)煤礦巷道快速掘進(jìn)施工技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義。

3.煤礦巷道掘進(jìn)施工的影響因素

3.1人的因素

人的因素在掘進(jìn)過程中很重要，主要包括施工人員因素、組織管理因素、設(shè)備技術(shù)因素。

3.1.1施工人員因素

操作人員因素往往出現(xiàn)的常見人員問題是：操作人員文化水平、素質(zhì)較差或操作過程不認(rèn)真、粗心大意或者是對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程以及設(shè)備的性能不夠了解不夠熟練等。這些都直接影響煤炭開采的進(jìn)度，無法提高工作效率。因此，在施工前要進(jìn)行人員培訓(xùn)，在施工中要進(jìn)行人員的合理支配，確保煤炭開采的順利進(jìn)行；管理人員因素的文化素質(zhì)、組織能力、管理能力等方面各不相同，往往造成管理混亂，不能把各項(xiàng)工作銜接的恰當(dāng)，造成掘進(jìn)質(zhì)量、進(jìn)度不能達(dá)到預(yù)期目的。

3.1.2管理組織因素

（1）現(xiàn)場(chǎng)管理制度

健全和堅(jiān)持以崗位責(zé)任制為中心的各項(xiàng)管理制度，是施工技術(shù)措施、施工設(shè)備和施工組織得以順利實(shí)施的保證，是加快施工速度、降低生產(chǎn)成本、保證施工質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)。

（2）合理的施工方法

對(duì)于巷道掘進(jìn)，采取一次性開挖成型或多次開挖成型方式，根據(jù)圍巖情況進(jìn)行超前支護(hù)或初期支護(hù)，必要地段加強(qiáng)支護(hù)，以保證安全。在支護(hù)過程中，改善施工藝，如采用濕噴工藝、發(fā)揮圍巖自承能力的錨桿支護(hù)等，既減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又改善施工環(huán)境。

3.2施工機(jī)械設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)因素

鉆眼、爆破與裝運(yùn)是巷道施工中主要工序，而鉆眼與裝運(yùn)設(shè)備的合理選擇及使用將直接決定巷道掘進(jìn)速度。

3.2.1鉆眼

當(dāng)前巷道掘進(jìn)普遍使用的仍是氣腿鑿巖機(jī)，由于氣腿鑿巖機(jī)輸出功率小，鉆速低，所鉆炮孔深度淺，要想提高工作面鉆孔速度，就得多機(jī)作業(yè)，但掘進(jìn)工效仍無法提高。而國外在大斷面巷道中已基本采用盾構(gòu)機(jī)或TBM掘進(jìn)機(jī)，小斷面內(nèi)均采用鑿巖臺(tái)車，使得鉆孔時(shí)由更換釬桿、定位、開孔鉆孔、返回釬桿均全部自動(dòng)化控制。由于全斷面掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)速度快，成本低，工效高，巷道掘進(jìn)質(zhì)量好，又安全可靠，所以其勢(shì)必將取代其他鑿巖設(shè)備。

3.2.2裝運(yùn)

裝巖工序在平巷掘進(jìn)中占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的30～50%，多數(shù)采用連續(xù)作業(yè)的蟹爪式或立爪式裝載機(jī)與皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)和礦車配套，或采用的無軌鏟運(yùn)機(jī)出碴或與大噸位自卸汽車配套出碴，其可把掘進(jìn)工效提高1～2倍，采準(zhǔn)時(shí)間縮短75～80%。

3.3自然因素

在煤炭開采中會(huì)遇到的情況有地下水突然的冒出、高溫的地表、高壓力的圍巖、各種氣體等自然的因素，都會(huì)嚴(yán)重的危害到施工人員的人身安全，雖然現(xiàn)在科技比較發(fā)達(dá)，有各種各樣的檢測(cè)手段，但是在發(fā)現(xiàn)相關(guān)自然因素或者突發(fā)事件時(shí)，都勢(shì)必會(huì)影響施工的進(jìn)度。

4.煤礦巷道掘進(jìn)施工關(guān)鍵技術(shù)

4.1優(yōu)化運(yùn)輸系統(tǒng)

為了杜絕提升運(yùn)輸?shù)牟话踩蛩?，采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，膠帶輸送機(jī)與同能力較大的絞車相比具有更多的優(yōu)點(diǎn)：一是膠帶運(yùn)行可靠。二是便于維護(hù)，采用集中控制，人員較少。三是鋼材、配件、電力消耗少。四是膠帶上層可運(yùn)矸，下層可以運(yùn)料。這樣不僅實(shí)現(xiàn)了巖巷矸石的連續(xù)運(yùn)輸，而且降低了個(gè)人運(yùn)送物料的勞動(dòng)強(qiáng)度，杜絕了運(yùn)輸事故的發(fā)生。

4.2錨桿支護(hù)技術(shù)

與架棚支護(hù)相比，錨桿支護(hù)有很多優(yōu)點(diǎn)：比如節(jié)約坑木和鋼材；降低支架成本；掘進(jìn)斷面??；巷道變形?。痪S護(hù)費(fèi)用低；工作安全；錨桿輕便，可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；可以減少通風(fēng)阻力；有利于一次成巷施工和加快掘進(jìn)速度；使用范廣，適應(yīng)性強(qiáng)。但是錨桿不能預(yù)防圍巖風(fēng)化，不能完全防止錨桿與錨桿之間裂隙巖石的剝落。因此，應(yīng)配合其他的支護(hù)方式，如錨噴支護(hù)。錨噴支護(hù)技術(shù)是近年來發(fā)展速度最快，適用范圍最廣，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果最明顯的技術(shù)。錨噴支護(hù)從穩(wěn)定的巖石巷道到松軟破碎帶內(nèi)的巷道、從靜壓巷道到動(dòng)壓巷道、從采區(qū)上山到回采巷道都得到普遍應(yīng)用。

4.3掘進(jìn)工作面的通風(fēng)和防塵

4.3.1通風(fēng)

在進(jìn)行巷道掘進(jìn)施工的過程中，掘進(jìn)工作面通風(fēng)工作的好壞直接影響著煤礦生產(chǎn)的安全性。目前，常用的掘進(jìn)工作面通風(fēng)是利用通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。在進(jìn)行通風(fēng)機(jī)的選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)通風(fēng)機(jī)所需要的工作分壓和工作風(fēng)量進(jìn)行選擇，最常用的是壓入式通風(fēng)機(jī)，在選擇通風(fēng)機(jī)的同時(shí)還要考慮到如何選擇合適的掘進(jìn)通風(fēng)風(fēng)筒，風(fēng)筒的直徑應(yīng)該能夠保證最大通風(fēng)長度供風(fēng)的要求，在此基礎(chǔ)之上，要盡量選擇直徑較大的風(fēng)筒，風(fēng)筒出口到掘進(jìn)工作面的距離應(yīng)保持在5m以內(nèi)，以此降低風(fēng)阻，避免產(chǎn)生渦流的情況，減少漏風(fēng)，保證巷道的通風(fēng)順暢。在進(jìn)行巷道掘進(jìn)施工的整個(gè)過程中，必須讓巷道一直保持良好的通風(fēng)狀態(tài)。

4.3.2防塵

在掘進(jìn)施工的過程中，粉塵主要產(chǎn)生原因是煤巖受到摩擦及壓碎、煤塊掉落與機(jī)器設(shè)備和地面產(chǎn)生碰撞及工作面沉積的粉塵在通風(fēng)過程中被揚(yáng)起到空氣中所形成的粉塵，常用的除塵方式是長短抽通風(fēng)除塵，在實(shí)際施工的過程中應(yīng)該結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，選擇適宜的一種或者多種結(jié)合的除塵方式來除塵。除了采取除塵措施外，在施工的過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)空氣中粉塵濃度的檢測(cè)工作并要求施工人員做好個(gè)人防護(hù)工作，這樣能夠有效減少掘進(jìn)工作面的粉塵，這對(duì)保證煤礦的安全高效生產(chǎn)具有重要意義。

4.4光面爆破技術(shù)

目前，煤礦巷道掘進(jìn)施工中均采用光面爆破技術(shù)進(jìn)行爆破施工。光面爆破主要包括輪廓線光爆法、預(yù)裂光爆法及修邊光爆法三種爆破方式。炮眼需要布置帶煤礦巷道的輪廓線上，眼的間距與裝藥量必須要結(jié)合圍巖的實(shí)際情況進(jìn)行初步選擇，然后通過試驗(yàn)最終確定?，F(xiàn)階段光面爆破施工大多采用淺孔爆破，為了提高進(jìn)深尺寸，可以適當(dāng)加大炮眼的深度和直徑，采用中深孔進(jìn)行爆破技術(shù)，提高施工進(jìn)度。

結(jié)語：煤礦巷道掘進(jìn)施工是非常復(fù)雜的，涉及的影響因素很多，不僅受制于施工地帶的地質(zhì)條件，同時(shí)與掘進(jìn)設(shè)備及施工技術(shù)水平、生產(chǎn)工序等，也具有非常密切的相關(guān)性。因此，應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)對(duì)煤礦巷道掘進(jìn)施工技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新，提高掘進(jìn)巷道施工技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

郭長久，男，1984年12月出生 ，工程師， 2008年畢業(yè)于黑龍江科技學(xué)院 采礦工程專業(yè) ?，F(xiàn)工作于龍煤鶴崗公司振興煤礦 ，主要從事礦井采掘技術(shù)工作和安全管理工作。