巖石巷道掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及創(chuàng)新研究

摘 要：在煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中經(jīng)常會(huì)遇到復(fù)雜的巖石地質(zhì)條件，對(duì)煤礦開采工作造成了一定難度。當(dāng)前我國(guó)在煤礦開采技術(shù)以及相關(guān)的設(shè)備研發(fā)上，基本上已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平，尤其是針對(duì)巖石巷道掘進(jìn)技術(shù)的開發(fā)更加明顯。本文就針對(duì)巖石巷道掘進(jìn)施工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及創(chuàng)新性研究實(shí)施分析。

關(guān)鍵詞：煤礦巷道；掘進(jìn)技術(shù)；創(chuàng)新研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.054

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度不斷加快，人們的日常生活以及工業(yè)的生產(chǎn)方面，對(duì)煤炭資源的需求量越來越高，煤礦開采單位為了有效提高煤礦資源的開采效率，需要對(duì)煤礦開采過程當(dāng)中對(duì)各種不同類型的地質(zhì)條件進(jìn)行掘進(jìn)和開發(fā)。在煤礦巷道的掘進(jìn)施工當(dāng)中，很多先進(jìn)的掘進(jìn)技術(shù)被運(yùn)用其中。但是實(shí)際的工作效果仍然存在一定的問題。在保證經(jīng)濟(jì)成本投入合理的情況下，需要對(duì)巖石巷道進(jìn)行高效化的掘進(jìn)和開采，保證巖石巷道掘進(jìn)技術(shù)發(fā)揮出最大的效能，為煤炭企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供推動(dòng)力。

1 巖巷施工技術(shù)及裝備的現(xiàn)狀

（1）通過鉆爆法掘進(jìn)技術(shù)，使用的是風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)和裝巖機(jī)來進(jìn)行掘進(jìn)操作，在裝運(yùn)和開采過程當(dāng)中使用的是兩種配套掘進(jìn)方法。這種掘進(jìn)方法采用的是重型側(cè)卸式裝卸機(jī)和裝巖機(jī)來進(jìn)行轉(zhuǎn)載，在運(yùn)輸過程當(dāng)中通過礦車和膠帶輸送機(jī)來進(jìn)行運(yùn)輸，該掘進(jìn)方式在我國(guó)一些大型的煤礦巖石巷道當(dāng)中的使用較多，盡管具有較強(qiáng)的靈活性以及適應(yīng)性，但是在實(shí)際的工作過程當(dāng)中，由于施工操作人員的工作強(qiáng)度較大，并且會(huì)存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，在運(yùn)輸和掘進(jìn)過程當(dāng)中，整個(gè)操作流程比較復(fù)雜，需要多方面的輔助工作來加以保障，所以說當(dāng)前只有30%左右的煤礦開采企業(yè)使用這種掘進(jìn)方式。

（2）以全液壓鉆車配套的裝運(yùn)機(jī)械化作業(yè)線，使用全液壓鉆車來進(jìn)行掘進(jìn)操作，是當(dāng)前我國(guó)一些中大型煤礦企業(yè)廣泛運(yùn)用的掘進(jìn)方法，在巖石巷道的掘進(jìn)和推進(jìn)過程當(dāng)中，以全液壓鉆車作為主要的作業(yè)流程，以履帶傳送式的液壓鉆車配到履帶式的裝卸，對(duì)配套設(shè)備的機(jī)械化作業(yè)效率的提升建立了有效的保障。通過全液壓鉆車的掘進(jìn)操作，在整體的掘進(jìn)效率上比較高，但是掘進(jìn)設(shè)備的損耗程度也比較明顯，在前期的實(shí)施過程當(dāng)中會(huì)造成比較大的經(jīng)濟(jì)投入。因此，在該項(xiàng)技術(shù)的選擇上，基本上都是一些經(jīng)濟(jì)實(shí)力比較高的單位來進(jìn)行選擇，并不是適用于所有的煤礦開采單位。

2 礦井巷道掘進(jìn)工藝的發(fā)展

在煤炭資源的開采過程當(dāng)中，首先需要進(jìn)行煤礦巷道的掘進(jìn)工作。隨著我國(guó)煤礦行業(yè)的開發(fā)和開采程度不斷加劇，在整體的開采范圍上也有著明顯的提升，巷道掘進(jìn)技術(shù)日漸成熟，巷道本身所適應(yīng)的工作范圍也在不斷擴(kuò)張。通過對(duì)煤礦巷道的科學(xué)布置所形成的斷面形狀以及實(shí)際的支付方式等都有著一定的改變。該項(xiàng)工作正在不斷朝著以下幾個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展：

2.1 巖石頂板煤巷向煤層頂板巷道和全煤巷道發(fā)展

巖石巷道是煤礦開采過程當(dāng)中的重要設(shè)計(jì)以及選擇的目標(biāo)，同時(shí)也是有效提高煤礦開采單位經(jīng)濟(jì)效益的重要方法，在巖石頂板和煤礦巷道的操作掘進(jìn)過程當(dāng)中，全煤巷道的掘進(jìn)發(fā)展是一個(gè)重點(diǎn)方向。通過煤礦開采實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工作面的回采以及整個(gè)巷道的掘進(jìn)，其中大部分使用的是煤層底板掘進(jìn)方法，在巷道底部預(yù)留煤層對(duì)厚度適中的煤層進(jìn)行合理的設(shè)置。在開采過程當(dāng)中大多使用的是頂部巷道和全煤巷道的施工方法，這種整體的煤礦巷道的開采方式具有開采的效率更高的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了對(duì)更深層次的煤礦資源的深度開發(fā)，在很大程度上提高了煤礦單位的資源開發(fā)效率，進(jìn)而提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 巷道拱形斷面向矩形斷面發(fā)展

在煤礦巷道的掘進(jìn)過程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生拱形態(tài)的斷裂層，這種斷裂層的形式會(huì)對(duì)巷道的整體受力狀態(tài)形成影響，有的拱形斷面會(huì)利于巷道支護(hù)施工，但是對(duì)掘進(jìn)設(shè)備的工作要求相對(duì)較高，同時(shí)巷道的成型速度較低，很難保證巷道形成之后的整體質(zhì)量，經(jīng)常還會(huì)存在巷道斷面被頂板破壞產(chǎn)生了坍塌問題。對(duì)于回采巷道來講所形成的拱形巖石斷面，會(huì)對(duì)采煤工作的之后形成一定的影響，運(yùn)用錨桿索錨支護(hù)的方法，有效保證了巖石巷道支撐的穩(wěn)定性，同時(shí)還解決了拱形巷道在支護(hù)工作當(dāng)中存在的問題，保證了工作人員的工作安全性，同時(shí)還可以降低工作人員的工作強(qiáng)度。

2.3 巷道支護(hù)由被動(dòng)支護(hù)向主動(dòng)支護(hù)的方向發(fā)展

在煤礦巷道支護(hù)形式上，正在慢慢從被動(dòng)支護(hù)轉(zhuǎn)型成為主動(dòng)支護(hù)的形式，其中被動(dòng)支護(hù)上使用的是金屬支架作為支撐，這些支護(hù)的方式對(duì)于煤礦巷道的圍巖不會(huì)形成較強(qiáng)的支撐能力，只有在圍巖產(chǎn)生形變或者是圍巖的壓力明顯上升的時(shí)候，才能起到一定的支撐作用。在最近幾年的發(fā)展過程當(dāng)中，隨著錨桿支護(hù)理論不斷的研究和深入，其中各種不同的錨桿支護(hù)方法被運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，使得錨桿支護(hù)和梁網(wǎng)組合支護(hù)的方式得到了廣泛的運(yùn)用，支護(hù)體和圍巖一體化支撐模式是未來煤礦巖石巷道支撐的重要發(fā)展方向。

3 結(jié)束語

在一些比較復(fù)雜的地質(zhì)條件下來進(jìn)行煤礦開采過程中，通過巖石巷道的掘進(jìn)工作的開展，其中經(jīng)常會(huì)遇到諸多困難。如果在煤礦巷道開采過程中的所運(yùn)用的技術(shù)不合理，那么會(huì)直接影響到巷道掘進(jìn)工作的質(zhì)量以及工作人員的人身安全。所以說，相關(guān)煤礦施工單位需要重點(diǎn)注重煤礦巷道掘進(jìn)工作中的技術(shù)選擇，同時(shí)還需要針對(duì)各種新型的掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行深度的創(chuàng)新，不斷朝著智能化的方向上不斷發(fā)展，這樣才可以有效的推動(dòng)我國(guó)煤礦企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]高娟.煤礦巖石巷道掘進(jìn)機(jī)械化設(shè)備的使用狀況及應(yīng)用[J].煤，

2018，27（11）：45-46.

[2]劉金山.深部大斷面巖石巷道機(jī)械化高效掘進(jìn)技術(shù)的研究[J].山東煤炭科技，2018（05）：152-154.

作者簡(jiǎn)介：孔慶生（1987-），男，山東曲阜人，本科，中級(jí)及注冊(cè)安全工程師，研究方向：采礦。