大斷面煤礦快速掘進因素及技術優(yōu)化

趙慶淮

【摘要】為了緩解目前國內煤炭供應的需求，煤巷大斷面快速掘進被很多煤礦企業(yè)推廣，因此如何有效解決大斷面煤巷掘進復雜的技術問題，實現(xiàn)大斷面煤巷掘進機械化水平的提升，成為了很多煤礦企業(yè)目前面臨的新挑戰(zhàn)。本文就筆者在煤礦煤巷的工作經驗，談一下大斷面快速掘進的各個影響因素，通過對運輸連續(xù)化、巷道圍巖應力場等環(huán)節(jié)的分析，得出大斷面煤巷快速掘進技術的優(yōu)勢，希望對煤礦從業(yè)的同事有一定幫助。

【關鍵詞】大斷面煤巷;快速掘進技術;影響因素

1工程背景分析

隨著科技的不斷發(fā)展，綜掘技術體系不斷健全，其實現(xiàn)了各類綜合性大斷面快速掘進技術的應用。隨著經濟模式的不斷發(fā)展，煤礦開采工程對綜掘自動化技術、掘進成巷技術提出了更高的要求。這需要實現(xiàn)掘、支、運等程序的協(xié)調，實現(xiàn)煤巷快速掘進技術體系的健全，實現(xiàn)整體工作效率的增強。在某些煤礦工程應用場景中，其煤礦的整體施工環(huán)境比較復雜，比如有些區(qū)域存在超大斷面施工狀況，存在深埋高應力的地質條件，這不利于煤巷掘進及支護工作的開展，受到這些因素的不理影響，大斷面煤巷快速掘進技術難以得到有效性應用，為了解決煤礦區(qū)可持續(xù)運作的發(fā)展要求，必須進行復雜地質環(huán)境下大斷面煤巷快速掘進技術的應用，解決巷道快速掘進的工作要求，實現(xiàn)機械化掘進環(huán)節(jié)及錨桿支護環(huán)節(jié)的協(xié)調，遵循安全性、經濟性、效率性施工原則，解決巷道快速掘進施工中的普遍問題，確保大斷面準備巷道快速掘進工作的可持續(xù)、高效化運作。

2大斷面回采巷道快速掘進的影響因素

為了適應復雜性地質條件的工作要求，必須進行大斷面煤巷快速掘進技術的應用，實現(xiàn)綜合性技術集成系統(tǒng)的應用，針對工作中的常見問題展開分析，實現(xiàn)煤巷綜合掘進效率的增強，進行煤層平均抗壓強度的提升。該工程的媒體比較松軟，其節(jié)理裂縫比較發(fā)育，在掘進過程中，容易出現(xiàn)冒頂片幫狀況，其整體支護難度比較高，不利于掘進工作的正常性開展。 整體來看，煤層呈現(xiàn)出松散破碎的狀況，其控頂自穩(wěn)時間比較短，在掘進環(huán)節(jié)中，容易出現(xiàn)失穩(wěn)定冒落狀況，煤層直接底為灰黑炭質泥巖，其整體圍巖條件比較差，不利于提升掘進的速度及安全性。

為了實現(xiàn)循環(huán)時間長短的有效控制，必須進行設備配套性的優(yōu)化。在傳統(tǒng)的煤巷綜掘施工中，掘進機是常見的應用設備，其對于軟弱底板的適應性比較低，容易出現(xiàn)機底下陷的狀況，這不利于滿足實際綜掘工作的開展，在支護錨桿鉆機應用過程中，由于人工的頻繁移動，其需要花費大量的輔助作業(yè)時間，整體支護效率比較低，不能實現(xiàn)進尺水平的有效性提升。通過對該煤礦工作狀況的測算分析，在煤巷綜掘過程中，支護工序時間占據了煤巷工程的絕大部分時間，為了實現(xiàn)煤巷綜掘效率的提升，必須進行支護速度的控制，實現(xiàn)工程整體工作效率的增強。

在巷道綜掘施工實踐中，巷道施工技術因素、 施工組織因素等是影響其綜掘效率的常見因素，為了提升綜合機械化掘進效率，必須進行單體錨桿鉆機設備、 掘進機設備、膠帶輸送機設備等的綜合性應用，實現(xiàn)其內部各個施工程序的協(xié)調，進行割煤環(huán)節(jié)、出煤環(huán)節(jié)、單體錨桿機工作環(huán)節(jié)、鉆孔環(huán)節(jié)、安裝環(huán)節(jié)等的協(xié)調，進行綜合掘進機循環(huán)工作模塊的優(yōu)化，受到錨桿支護基礎、掘進機割煤等條件的影響，平行作業(yè)程序難以得到有效運行，這不利于掘錨一體化工作的開展，不能實現(xiàn)作業(yè)循環(huán)時間的有效控制，其頂底板圍巖的穩(wěn)定性比較差，錨桿間排距比較小，如果不能進行循環(huán)作業(yè)方案的優(yōu)化，就不能實現(xiàn)各個巷道掘進工序的協(xié)調。

3大斷面煤巷快速掘進技術

整體來看，煤礦掘進工程體系具備復雜性的特點，其工作流程亦是一個復雜性、動態(tài)化的進程，為了解決實際問題，必須進行快速掘進方案的應用，進行掘進技術及支護設備的優(yōu)化應用，提升煤巷掘進工作的整體效率，在工作面施工中，進行相應型號煤巷掘進機的使用，確保其良好的切割能力，能夠適應復雜性圍巖條件的工作要求。這需要進行優(yōu)化風動式錨桿鉆機設備的應用，提升掘進工作面的整體打眼效率，提升其整體支護效益，這需要引起相關錨桿鉆機工作人員的重視，實現(xiàn)錨桿鉆機設備、 掘進機設備的良好應用，進行掘進系統(tǒng)不同模塊工作原理的分析，針對煤層的實際工作狀況，進行工作方案的合理性選擇，實現(xiàn)機械整體效率的增強，避免因為設備運轉效率低而導致的一系列施工掘進問題。在支護工作環(huán)節(jié)中，通過對支護參數的優(yōu)化，有利于實現(xiàn)巷道支護形式的優(yōu)化，這需要根據不同的地質狀況，進行巷道支護參數的分析，提升其掘進施工的整體效益，這需要結合各個工作面的實際工作狀況，進行錨桿支護參數的優(yōu)化。這需要進行錨桿錨索聯(lián)合支護方法的應用，根據圍巖特征進行支護密度的變更，實現(xiàn)錨桿間排距的增大，實現(xiàn)其整體支護方案的優(yōu)化，提升其掘進工程的整體效益。這也需要進行樹脂錨固劑膠凝時間的控制，進行錨孔裝藥量的控制，實現(xiàn)工程整體支護效益的增強。實現(xiàn)支護工程方案的優(yōu)化，促進煤礦煤巷大斷面快速掘進工作的穩(wěn)定性運作。

為了達到上述目標，還需要對輔助運輸系統(tǒng)進行改造，提升煤巷快速掘進工作的效益，進行單位時間內支護材料運輸環(huán)節(jié)的優(yōu)化，在掘進模塊中，進行破頂底掘進現(xiàn)象的控制，在工作面煤巷掘進環(huán)節(jié)中，需要做好輔助運輸系統(tǒng)的改造性工作，進行輔助運輸設備的更替，進行新型膠帶輸送機設備的使用，做好膠帶輸送機的技術改造工作。 這就需要進行掘、支、運、配置模塊的優(yōu)化，進行錨桿的有效性安裝，進行優(yōu)化錨桿鉆機打孔模式的應用，實現(xiàn)錨桿支護各個施工工序的協(xié)調，避免錨桿出現(xiàn)安裝不平衡的狀況，進行錨桿施工時間的有效控制，優(yōu)化成巷速度。通過對部分工序平行作業(yè)的開展，有利于降低輔助工序的工作時間，確保各個輔助工序的協(xié)調性，實現(xiàn)交接班環(huán)節(jié)、 管線延長環(huán)節(jié)、 軌道鋪設環(huán)節(jié)、 通風環(huán)節(jié)等的協(xié)調，滿足快速掘進工作的要求確保各個采掘工序的協(xié)調發(fā)展。

4結束語

煤巷大斷面快速掘進技術具有很強的綜合性，通過對掘進割煤環(huán)節(jié)、支護參數環(huán)節(jié)、輔助運輸環(huán)節(jié)等的相互協(xié)調，有利于提升復雜地質環(huán)境下的煤巷整體施工效益。

參考文獻

[1]肖同強，柏建彪，李磊，等.6m 大循環(huán)進尺煤巷快速掘進圍巖控制技術[J].煤礦安全，2011（04）：127.

[2]別小飛，張帥.沖擊地壓礦井大斷面復合支護巷道快速掘進技術[J].煤礦安全，2010（05）：35-36.

[3]趙學社.煤礦高效掘進技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].煤炭科學技術，2007（02）：9.