基于煤礦施工中的快速掘進(jìn)技術(shù)探討

孔亞東

摘 要：近幾年，由于綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的迅速發(fā)展和礦井瓦斯抽采的需要，掘進(jìn)速度的滯后給安全生產(chǎn)帶來了一些壓力，也成為了一個(gè)制約煤炭生產(chǎn)的重要問題。因此，如何安全快速地掘進(jìn)，對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：煤礦；施工；掘進(jìn)技術(shù)

一、實(shí)施快速掘進(jìn)技術(shù)的必要性

我國巖巷技術(shù)的整體發(fā)展速度以及機(jī)械化進(jìn)程的變化并不是特別明顯，在很多時(shí)候，巖巷的施工都處在安全生產(chǎn)條件比較差的環(huán)境之下，巖巷的掘進(jìn)技術(shù)也很落后，已經(jīng)嚴(yán)重地影響到煤礦的生產(chǎn)水平及經(jīng)濟(jì)效益。巖巷掘進(jìn)作為煤礦整體發(fā)展建設(shè)的一部分，在煤礦的安全生產(chǎn)上起著非常重要的作用。所以，做好對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的防范，并依據(jù)實(shí)際的需要，將快速掘進(jìn)技術(shù)在煤礦開采中進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，是十分必要的。

二、影響煤礦巷道掘進(jìn)速度的因素

1.掘進(jìn)設(shè)備過于落后。全球的煤礦采掘技術(shù)都在迅速地發(fā)展，技術(shù)裝備也日新月異。我國煤礦采掘的相關(guān)設(shè)備的技術(shù)性能得到了大幅度得提高，但與某些發(fā)達(dá)國家相比，我國整體的技術(shù)水平依然是落后的，智能化、自動(dòng)化和集成化的程度還不夠高，特別是掘進(jìn)設(shè)備的核心元件。國內(nèi)的煤礦企業(yè)還不能夠熟練地掌握，導(dǎo)致在復(fù)雜的地質(zhì)條件下采掘的工作仍然受到限制。

2.施工工藝落后。因?yàn)榫蜻M(jìn)設(shè)備在某些方面具有局限性，致使施工的工藝比較落后。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在巷道掘進(jìn)的作業(yè)中，支護(hù)的時(shí)間在總作業(yè)時(shí)間中占百分之七十，雖然已經(jīng)在煤層和半煤巖的巷道中使用了錨梁網(wǎng)、錨噴、錨桿等支護(hù)的手段，簡化了支護(hù)作業(yè)。但是，在掘進(jìn)巷道的作業(yè)中，掘進(jìn)和支護(hù)是分離的，這是進(jìn)一步提高掘進(jìn)速度的最大障礙。掘進(jìn)的支護(hù)及出碴工序所占的時(shí)間更長，因?yàn)榇蟛糠值牡V井都有老化的現(xiàn)象，風(fēng)鉆的風(fēng)壓不夠，打眼的速度很慢，對(duì)進(jìn)行下一個(gè)工序造成了嚴(yán)重影響，常常會(huì)使一個(gè)班無法在規(guī)定時(shí)間之內(nèi)完成任務(wù)。而且，礦井的老化致使一些設(shè)備維修期偏短，頻繁的發(fā)生故障也是一個(gè)影響施工工藝的重要原因。

3.地質(zhì)條件。掘進(jìn)時(shí)的地質(zhì)條件是指工作面的煤巖硬度、頂?shù)装宓姆€(wěn)定情況、層理發(fā)育情況、掘進(jìn)面涌水量和瓦斯涌出量等。良好的地質(zhì)條件能夠?yàn)榭焖倬蜻M(jìn)提供好的平臺(tái)，反之，復(fù)雜的地質(zhì)條件會(huì)影響快速掘進(jìn)的實(shí)現(xiàn)。

4.組織管理不完善及施工者素質(zhì)不高。我國目前正處在經(jīng)濟(jì)的快速增長期，原煤的市場出現(xiàn)了供過于求的現(xiàn)象。許多煤礦的管理者只關(guān)注眼前的利益，在進(jìn)行施工的組織管理時(shí)不重視科學(xué)性，沒有相應(yīng)的準(zhǔn)備措施，就開始過度地開采煤層。而且，在許多煤礦企業(yè)中，工作人員的綜合素質(zhì)偏低，工作的經(jīng)驗(yàn)不足，并沒有完全掌握煤礦巷道掘進(jìn)的新技術(shù)和新工藝，或是對(duì)掘進(jìn)設(shè)備的性能并不熟悉，這都會(huì)導(dǎo)致掘進(jìn)設(shè)備的使用率偏低，巷道的掘進(jìn)速度不高。

三、實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的措施

1.先進(jìn)的地質(zhì)探測技術(shù)。煤礦的采掘環(huán)境較為復(fù)雜，巷道中地質(zhì)條件對(duì)快速掘進(jìn)有很大的影響，而先進(jìn)的地質(zhì)探測的技術(shù)能夠提高煤礦的采掘效率，對(duì)煤礦企業(yè)意義重大。使用先進(jìn)的地質(zhì)探測技術(shù)，能夠得到完整、精確的地質(zhì)的測量信息，便于煤礦企業(yè)依據(jù)測量信息制定合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，也能對(duì)煤礦的巷道掘進(jìn)過程中無法預(yù)料的地質(zhì)問題，進(jìn)行及時(shí)的處理。先進(jìn)的地質(zhì)探測技術(shù)能夠保證煤礦巷道的快速掘進(jìn)。地質(zhì)探測的方法有很多，比如巷探、物探和鉆探等，通過運(yùn)用這些技術(shù)方法，可以了解到煤層的地質(zhì)構(gòu)造、巖層、水文地質(zhì)等信息，避免或減少誤透老空老巷積水、誤透構(gòu)造水、誤揭煤等情況的出現(xiàn)。還能夠有效的預(yù)防突水事故和瓦斯事故，確保施工人員的安全，使煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。煤礦企業(yè)在對(duì)巷道進(jìn)行采掘之前，應(yīng)先探測礦區(qū)的地質(zhì)，為了避免安全事故的發(fā)生，應(yīng)提前制定出相應(yīng)的預(yù)防和處理措施。施工人員應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙來施工，如果發(fā)現(xiàn)施工和設(shè)計(jì)圖紙不符，要及時(shí)將情況上報(bào)給相關(guān)的部門。

2.改進(jìn)掘進(jìn)的設(shè)備。掘進(jìn)的設(shè)備是巷道采掘的核心設(shè)備，是在煤礦巷道中開展采掘工作重要的工具，同時(shí)也是影響掘進(jìn)速度的一個(gè)重要因素。設(shè)備的優(yōu)劣會(huì)對(duì)施工的安全度、采掘的效率以及速度造成直接的影響。煤礦企業(yè)在配置相應(yīng)的設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)和采掘的工程相結(jié)合，進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)要針對(duì)掘進(jìn)機(jī)的不足進(jìn)行改造和創(chuàng)新，不斷發(fā)展掘進(jìn)的技術(shù)，提高自身的掘進(jìn)能力。

3.采用深孔爆破技術(shù)。在煤礦的巷道掘進(jìn)過程當(dāng)中，應(yīng)使用全斷面一次性的掘進(jìn)施工手段，利用終深孔爆破的施工技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)。施工方要增加一次爆破中所得的巖石量，優(yōu)化和控制裝巖及打眼等施工環(huán)節(jié)的時(shí)間，在提高施工速度和爆破效率的同時(shí)，確保掘進(jìn)的質(zhì)量。在直眼掏槽的時(shí)候，現(xiàn)場的施工人員要先裝填一到兩支藥卷，爆破之后，對(duì)掏槽時(shí)遺留的殘巖進(jìn)行拋出處理。雙階契型的掏槽方式能夠通過增加掏槽的有效深度，提升炮眼的利用率，既實(shí)現(xiàn)了快速掘進(jìn)，有保證了爆破施工足夠充分。炮眼的深度對(duì)巷道的施工和技術(shù)效果，都起著主導(dǎo)的作用，是使用快速掘進(jìn)時(shí)的技術(shù)參數(shù)。在打眼的時(shí)候，在現(xiàn)場進(jìn)行施工的人員應(yīng)當(dāng)盡量使用大斷面施工方法，正對(duì)著打眼設(shè)置三四臺(tái)風(fēng)鉆裝置，依據(jù)爆破效果、鉆眼機(jī)具、圍巖性質(zhì)等情況，確定打炮眼的深度和角度，提高爆破的效率，合理地控制巷道的掘進(jìn)。

4.優(yōu)化出矸系統(tǒng)。在掘進(jìn)工藝的掘、支、運(yùn)三大重要工序中，運(yùn)輸是最費(fèi)時(shí)也最繁重的工序，在掘進(jìn)循環(huán)的時(shí)間中占有一定的比重。為了加快掘進(jìn)的速度、提高施工的效率、降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，就需要優(yōu)化出矸的流程。在快速掘進(jìn)的技術(shù)中，可以在作業(yè)線中增加膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)，來進(jìn)行機(jī)械化的運(yùn)輸。迎頭耙矸機(jī)的裝置運(yùn)行時(shí)，將矸石耙裝進(jìn)皮帶機(jī)里，在皮帶機(jī)工作的過程中，矸石能夠有效率地輸入梭車中，然后由梭車再將矸石運(yùn)至礦車中，最后用電機(jī)車來完成矸石的運(yùn)輸。此種出矸系統(tǒng)操作簡便且反應(yīng)靈活，能夠有效且快速地作業(yè)，并且能夠保證出矸的質(zhì)量。在巷道快速掘進(jìn)的施工過程中，會(huì)因積壓的迎頭矸石過多而拖慢施工的進(jìn)度，梭車裝置對(duì)這一問題也起到了緩解作用。

5.加強(qiáng)施工組織管理。煤礦企業(yè)的生存和發(fā)展是以安全為基礎(chǔ)和前提的，施工的安全是煤礦生產(chǎn)的大事。煤礦企業(yè)必須落實(shí)各級(jí)的安監(jiān)主管部門的安全生產(chǎn)法律法規(guī)、規(guī)程，施工、采礦和掘進(jìn)都要在安全的前提下進(jìn)行。同時(shí)，煤礦企業(yè)還應(yīng)依據(jù)煤礦巖巷的施工技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的現(xiàn)狀，盡力地實(shí)施多工序平行交叉的作業(yè)。企業(yè)還應(yīng)對(duì)每個(gè)施工環(huán)節(jié)的工序的潛在能力進(jìn)行仔細(xì)地分析，并進(jìn)行科學(xué)合理的勞動(dòng)組織管理，加強(qiáng)讓各個(gè)工種間的銜接性、協(xié)作性和作業(yè)循環(huán)性，重視對(duì)過程的控制，而且不斷地完善質(zhì)量保證的體系。

四、結(jié)語

巷道快速掘進(jìn)是一個(gè)系統(tǒng)的施工工程，它包括施工人員、施工工藝、技術(shù)裝備、施工安全以及施工組織管理等多種因素，缺少任何一個(gè)環(huán)節(jié)，都會(huì)對(duì)掘進(jìn)施工的進(jìn)度造成不小的影響。因此，煤礦企業(yè)需采取多種措施來提高掘進(jìn)的效率，實(shí)現(xiàn)安全快速的掘進(jìn)，以解決我國目前由于經(jīng)濟(jì)快速增長，而產(chǎn)生的對(duì)煤炭的大量需求。

參考文獻(xiàn)：

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