煤巷快速掘進(jìn)施工技術(shù)探討

【摘? 要】目前國(guó)內(nèi)煤礦綜合機(jī)械化程度的越來越高，因此采煤工作面推進(jìn)的速度越來越快，工作面開采速度與煤巷掘進(jìn)的進(jìn)度矛盾越來越突出，很多煤礦都出現(xiàn)了采掘接替緊張的局面。為了維持采掘系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，煤礦主要管理人員必須采用有效技術(shù)手段來提高煤巷的掘進(jìn)速度，從而與工作面的推進(jìn)速度相匹配，從而保證礦井的安全高效開采。

【關(guān)鍵詞】煤礦;掘進(jìn);安全高效

1技術(shù)背景

煤巷掘進(jìn)速度的快慢對(duì)礦井的正常生產(chǎn)有著十分關(guān)鍵的影響，但是影響到煤巷掘進(jìn)速度的因素有很多，比如掘進(jìn)工藝、支護(hù)方式、各工序之間的配合方式等，因此如何實(shí)現(xiàn)煤巷快速掘進(jìn)成為了煤礦管理人員面臨的主要問題之一。首先要分析影響煤巷掘進(jìn)的因素，然后選擇與煤層地質(zhì)條件相符合的掘進(jìn)設(shè)備，采用合理的掘進(jìn)施工工藝，制定科學(xué)的施工計(jì)劃，使各個(gè)施工效率最高化、施工時(shí)間最短化，從而使煤巷的掘進(jìn)速度得到提高。

2煤巷掘進(jìn)速度的影響因素分析

煤巷掘進(jìn)是由多重工序組成，且各工序之間相互配合，主要包括掘進(jìn)破煤、裝煤、運(yùn)煤與支護(hù)等工序，所以掘進(jìn)速度的快慢受到很多因素的影響，如煤層地質(zhì)條件、技術(shù)裝備、人為因素、生產(chǎn)管理水平等，所以要分析這些影響因素，然后采取有效的措施來提高煤巷掘進(jìn)的速度。

2.1煤層地質(zhì)條件

煤層地質(zhì)條件是影響巷道掘進(jìn)速度的自然因素。如果煤層賦存條件好、地質(zhì)構(gòu)造少，那么對(duì)巷道掘進(jìn)施工的影響就小，反之，當(dāng)煤層條件復(fù)雜、斷層多、頂板或底板破碎時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重影響巷道的掘進(jìn)速度。在巷道掘進(jìn)施工前，施工負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)根據(jù)礦井地質(zhì)報(bào)告并結(jié)合礦井開采過程中的地質(zhì)勘探情況，根據(jù)已探測(cè)煤層的地質(zhì)條件，比如煤層賦存情況、煤層性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、頂?shù)装鍘r性、地應(yīng)力分布規(guī)律等，來選擇掘進(jìn)設(shè)備、確定巷道支護(hù)方式。

2.2掘進(jìn)技術(shù)裝備

掘進(jìn)技術(shù)裝備是影響巷道快速掘進(jìn)施工的一個(gè)重要因素。煤巷的掘進(jìn)工藝主要有炮掘、綜掘，炮掘采用煤電鉆打眼放炮進(jìn)行破煤，人工進(jìn)行裝煤和支護(hù)，生產(chǎn)效率低，且掘進(jìn)速度慢。隨著煤礦機(jī)械化程度的提高，綜合機(jī)械化掘進(jìn)被普遍采用，主要是用懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行破煤，同時(shí)利用錨桿鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔和安裝錨桿，大大提高了掘進(jìn)施工效率，掘進(jìn)速度明顯加快，同時(shí)施工人員的安全作業(yè)條件也大幅提升。

2.3施工組織管理水平

施工組織管理水平是影響巷道快速掘進(jìn)施工的人為因素。比如作業(yè)班組管理制度是否嚴(yán)格，工人分工及職責(zé)是否明確，施工組織是否按正規(guī)循環(huán)進(jìn)行作業(yè)，交接班制度是否完善等，這些都會(huì)對(duì)巷道掘進(jìn)的速度造成直接影響。除此之外，作業(yè)人員對(duì)掘進(jìn)設(shè)備結(jié)構(gòu)性能的掌握程度、操作設(shè)備的熟練水平及對(duì)設(shè)備故障的維護(hù)檢修能力等人為因素也會(huì)影響巷道的掘進(jìn)速度。

2.4支護(hù)方式及參數(shù)

支護(hù)方式及參數(shù)是影響巷道快速掘進(jìn)施工的一個(gè)重要因素。在巷道掘進(jìn)施工的各個(gè)工序中，錨桿（索）支護(hù)工序的工作面占整個(gè)掘進(jìn)工程量的比重在50%以上，因此該工序占用的時(shí)間最長(zhǎng)，這是造成掘支失調(diào)的主要原因。當(dāng)巷道掘進(jìn)成型不平整，容易在打眼過程中造成跑鉆現(xiàn)象，頂板錨桿（索）的安裝與兩幫錨桿（索）的安裝不能實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)，這些都會(huì)降低巷道支護(hù)的效率，從而影響巷道的掘進(jìn)速度。此外，在設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)時(shí)，支護(hù)密度過大會(huì)增加支護(hù)的工作量，影響巷道的快速掘進(jìn)，支護(hù)密度過小則容易造成巷道失穩(wěn)，影響巷道的安全使用，因此要選擇合理的支護(hù)參數(shù)。

3實(shí)現(xiàn)煤巷快速掘進(jìn)施工的技術(shù)措施

3.1提高掘進(jìn)技術(shù)裝備水平

根據(jù)煤層賦存條件、頂?shù)装鍘r性、地質(zhì)構(gòu)造及煤層性質(zhì)等情況，選擇與之相適應(yīng)的掘進(jìn)設(shè)備。新型掘進(jìn)機(jī)性能穩(wěn)定，截齒抗壓強(qiáng)度大，截割能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)煤巷機(jī)械化連續(xù)掘進(jìn)施工，大大提高了巷道的掘進(jìn)速度，并減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且該設(shè)備采用集中潤(rùn)滑系統(tǒng)，各部件可靠性高，設(shè)備故障率小，有效降低了維護(hù)工作量。同時(shí)，對(duì)運(yùn)輸設(shè)備及支護(hù)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，依據(jù)采煤工作面轉(zhuǎn)載機(jī)自移裝置的工作原理，研究出了掘進(jìn)工作面帶式輸送機(jī)機(jī)尾的自移裝置，使運(yùn)輸設(shè)備具有隨掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)的自移功能;引進(jìn)與掘進(jìn)機(jī)相配套的錨桿鉆機(jī)，提高了打眼的施工效率，加快了錨桿支護(hù)的施工進(jìn)度。從而通過改革創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了由掘進(jìn)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、錨桿鉆機(jī)、錨桿支護(hù)作業(yè)平臺(tái)組成的煤巷機(jī)械化快速掘進(jìn)施工的作業(yè)線，縮短了掘進(jìn)和支護(hù)的循環(huán)作業(yè)時(shí)間，提高了巷道的掘進(jìn)速度。

3.2提高施工組織管理水平

在巷道進(jìn)行正規(guī)循環(huán)作業(yè)時(shí)，應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)多工序平行交叉作業(yè)，從而減少循環(huán)作業(yè)時(shí)間。為了縮短循環(huán)作業(yè)時(shí)間，其他施工工序應(yīng)盡量進(jìn)行平行作業(yè)，如當(dāng)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，支護(hù)工可以同時(shí)準(zhǔn)備支護(hù)所需材料，滯后掘進(jìn)機(jī)一段距離對(duì)巷道兩幫進(jìn)行支護(hù)，機(jī)電班延長(zhǎng)壓風(fēng)、供水管路等;當(dāng)斷面形成后立即進(jìn)行支護(hù)時(shí)，機(jī)電班應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢修，并延長(zhǎng)膠帶輸送機(jī)、電纜等，并準(zhǔn)備下一循環(huán)的開工工作。各工種分工明確，平行作業(yè)，使各工序相互配合，緊密銜接，有效縮短循環(huán)作業(yè)時(shí)間，加快循環(huán)作業(yè)的施工進(jìn)度。與此同時(shí)，要建立和完善各項(xiàng)規(guī)章管理制度，比如二級(jí)直接管理制度、崗位責(zé)任制度、監(jiān)督管理制度、獎(jiǎng)懲制度等。礦領(lǐng)導(dǎo)人員帶班下井，班隊(duì)長(zhǎng)集中管理，合理安排各項(xiàng)施工工序，使各工種分工明確，進(jìn)行正規(guī)循環(huán)作業(yè)，保證各項(xiàng)工作安全高效完成。

3.3優(yōu)化支護(hù)方式及參數(shù)

巷道圍巖性質(zhì)不同，支護(hù)方式及參數(shù)的差別較大，因此要根據(jù)頂?shù)装鍘r性、地應(yīng)力分布規(guī)律、煤層性質(zhì)等情況，選擇與圍巖性質(zhì)相匹配的支護(hù)方式及參數(shù)，從而使支護(hù)設(shè)計(jì)得到優(yōu)化，減少支護(hù)工序在正規(guī)循環(huán)作業(yè)中的時(shí)間，提高支護(hù)效率，達(dá)到巷道快速掘進(jìn)施工的要求。如當(dāng)頂板破碎、底鼓嚴(yán)重時(shí)，可將巷道斷面形狀設(shè)計(jì)為拱形斷面，改善巷道的受力情況，減小應(yīng)力集中，提高巷道掘進(jìn)效率;當(dāng)頂板完整、巖性條件較好時(shí)，在保證巷道施工安全和支護(hù)效果的基礎(chǔ)上，可以適當(dāng)增大錨桿（索）支護(hù)的間排距，減小巷道支護(hù)的工程量，提高巷道的掘進(jìn)速度。同時(shí)，巷道臨時(shí)支護(hù)對(duì)實(shí)現(xiàn)掘支平行作業(yè)有著嚴(yán)重影響，如果臨時(shí)支護(hù)簡(jiǎn)單，則會(huì)威脅巷道掘進(jìn)施工的安全;如果臨時(shí)支護(hù)不合理，則會(huì)降低巷道掘進(jìn)施工的速度，為此應(yīng)積極探索研究新型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)設(shè)備，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的前探梁支護(hù)或橫梁支護(hù)，可以最大限度的減小臨時(shí)支護(hù)對(duì)掘進(jìn)的影響，提高巷道的掘進(jìn)效率。

4結(jié)束語(yǔ)

煤巷快速掘進(jìn)施工對(duì)采煤工作面的正常接替及礦井的安全高效生產(chǎn)有著直接影響，因此煤礦主要管理人員要根據(jù)不同煤巷的地質(zhì)條件，對(duì)煤巷掘進(jìn)速度的影響因素進(jìn)行分析，從自然因素、設(shè)備因素、人為因素等方面探討了提高掘進(jìn)技術(shù)裝備水平、實(shí)行多工序平行作業(yè)、加強(qiáng)施工組織管理、優(yōu)化支護(hù)方式及參數(shù)等技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)煤巷快速掘進(jìn)施工，從而達(dá)到施工效率最大化、施工時(shí)間最短化，以保證煤礦的采掘平衡。

參考文獻(xiàn)

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[2]董圖強(qiáng).煤巷快速掘進(jìn)施工技術(shù)探討[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2015（4）：36-37.

作者簡(jiǎn)介：杜立樹，1980年生，男，漢族，安徽淮北人，工程師、本科學(xué)歷，現(xiàn)在平安煤炭開采工程技術(shù)研究院有限責(zé)任公司從事采礦安全技術(shù)及工程方面的研究工作。