煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)分析

王利剛

內(nèi)容摘要 近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于能源的需求量也越來(lái)越大。煤礦資源作為一種有效的自然資源，其開(kāi)采量也在逐漸上升，新時(shí)期下的各種較為先進(jìn)的煤礦開(kāi)采技術(shù)也被應(yīng)用到了煤礦開(kāi)采工作中?；诖?，文章就我國(guó)煤巷掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)、開(kāi)拓掘進(jìn)技術(shù)在我國(guó)煤礦開(kāi)采工作中的重要性、煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)的施工流程、影響開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)的因素以及煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)的發(fā)展措施進(jìn)行了簡(jiǎn)單討論。

關(guān)鍵詞 煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程 快速施工技術(shù) 特點(diǎn) 重要性 發(fā)展措施

1 引言

煤礦經(jīng)濟(jì)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要的推動(dòng)作用，通過(guò)將快速施工技術(shù)應(yīng)用到煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程中，可以有效提高煤礦工程的開(kāi)采效率，促進(jìn)我國(guó)煤礦經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，我國(guó)煤礦開(kāi)采企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)的分析，立足于我國(guó)煤巷掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)，研究其影響因素，制訂煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)的發(fā)展措施，從而促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。

2 我國(guó)煤巷掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)

連續(xù)采煤機(jī)是一種具有較大的截割寬度的集落煤、裝運(yùn)及行走為一體的綜合機(jī)械化掘采設(shè)備。連續(xù)采煤機(jī)在西方等發(fā)達(dá)國(guó)家中的發(fā)展較為成熟，已被廣泛應(yīng)用在矩形斷面的雙巷或多巷快速掘進(jìn)施工中。另外，在短壁煤礦開(kāi)采過(guò)程中，連續(xù)采煤機(jī)的使用也較為頻繁，目前已經(jīng)成為國(guó)外現(xiàn)代化的高效礦井開(kāi)采設(shè)備。

在我國(guó)，初次引入連續(xù)采煤機(jī)是在1979年，經(jīng)過(guò)了一個(gè)世紀(jì)的應(yīng)用發(fā)展，已經(jīng)經(jīng)歷了從單機(jī)引進(jìn)到成套設(shè)備引進(jìn)的階段。當(dāng)前，我國(guó)神東公司、晉城煤業(yè)、萬(wàn)利公司、晉神公司等企業(yè)集團(tuán)中，在煤礦開(kāi)采過(guò)程中已開(kāi)始使用連續(xù)采煤機(jī)，主要將其應(yīng)用在不斷面煤巷的掘進(jìn)和短壁開(kāi)采工作中。

連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工作面設(shè)置配置根據(jù)工作面運(yùn)輸方式來(lái)進(jìn)行分類，主要可以分成以下幾種：①間斷式運(yùn)輸方式，這種運(yùn)輸方式在工作面的配置上主要是連續(xù)采煤機(jī)、運(yùn)煤車或梭車、給料破碎機(jī)、錨桿鉆車、鏟車及膠帶輸送機(jī)等;②連續(xù)運(yùn)輸方式，這種運(yùn)輸方式在工作面的配置上主要是連續(xù)采煤機(jī)、錨桿鉆車、連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)、鏟車及膠帶輸送機(jī)。在這兩種方式中，連續(xù)采煤機(jī)都是應(yīng)用在大斷面煤巷掘進(jìn)工作中，應(yīng)用水平也較為成熟，但是，與西方等發(fā)達(dá)國(guó)家相比較還具有一定的差距，還需要繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化。

3 開(kāi)拓掘進(jìn)技術(shù)在我國(guó)煤礦開(kāi)采工作中的重要性

開(kāi)拓掘進(jìn)技術(shù)在我國(guó)煤礦開(kāi)采工作中起著至關(guān)重要的作用，具體表現(xiàn)為：①通過(guò)應(yīng)用開(kāi)拓掘進(jìn)技術(shù)，可以有效提高煤礦開(kāi)采工作的效率和開(kāi)采質(zhì)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤礦開(kāi)采工作的經(jīng)濟(jì)效益的最大化。②開(kāi)拓掘進(jìn)技術(shù)屬于煤礦開(kāi)采工作中的核心技術(shù)，任何的煤礦開(kāi)采工作都需要先進(jìn)行開(kāi)拓掘進(jìn)工程的施工，然后方可進(jìn)行采煤。因此，應(yīng)用開(kāi)拓掘進(jìn)技術(shù)，可以有效提高開(kāi)拓掘進(jìn)工程的施工速度，以此來(lái)提高整個(gè)采煤工程的工作速度。③通過(guò)應(yīng)用開(kāi)拓掘進(jìn)技術(shù)，還可以有效提高煤礦開(kāi)采工作的安全性，保障采礦工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，實(shí)現(xiàn)我國(guó)采煤企業(yè)的安全生產(chǎn)。

4 煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)的施工流程

目前，我國(guó)的煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)的施工流程已經(jīng)較為完善，具體解釋如下：①鑿巖爆破。鑿巖爆破工作是煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)施工的首要環(huán)節(jié)，其主要包含著打眼、裝藥、放炮和處理瞎炮等工作內(nèi)容。工作人員在進(jìn)行鑿巖爆破時(shí)，需要選擇完善的鑿巖設(shè)備和爆破技術(shù)，以此來(lái)保證工作質(zhì)量[1]。②掘進(jìn)通風(fēng)。掘進(jìn)通風(fēng)在整個(gè)施工過(guò)程中也起著重要的作用，例如，可以排除有毒、有害的氣體和粉塵，保證施工環(huán)境的空氣新鮮，通常情況下，工作人員都需要利用局部通風(fēng)扇、局扇和風(fēng)筒完成掘進(jìn)通風(fēng)工作。③巖石裝運(yùn)。在巖石裝運(yùn)過(guò)程中，工作人員需要將掘進(jìn)工作面在爆破環(huán)節(jié)中掉落下來(lái)的巖石裝入礦車中，然后運(yùn)出工作面，這個(gè)過(guò)程也被稱作是出渣。在出渣過(guò)程中，工作人員需要采取裝巖機(jī)進(jìn)行作業(yè)。④井巷支護(hù)。井巷支護(hù)工作的主要作用是保證井巷的穩(wěn)定性，防止巷圍巖在施工過(guò)程中出現(xiàn)垮落與較大程度的變形，在實(shí)際的支護(hù)過(guò)程中，工作人員需要在掘進(jìn)工作結(jié)束以后再進(jìn)行支護(hù)施工，但是，對(duì)于一些不穩(wěn)固的巖石則需要在進(jìn)行掘進(jìn)施工的時(shí)候，隨時(shí)進(jìn)行井巷支護(hù)。

5 影響開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)的因素

5.1 施工工藝和施工設(shè)備較為落后

在開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，影響其施工效益的主要因素是我國(guó)的施工工藝和施工設(shè)備與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比較為落后。我國(guó)在實(shí)際的開(kāi)采施工過(guò)程中，仍然采取傳統(tǒng)的施工技術(shù)和施工設(shè)備，在一定程度上也不能滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展對(duì)于開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)的要求。另外，我國(guó)的部分煤礦開(kāi)采企業(yè)在應(yīng)用快速施工技術(shù)的過(guò)程中，受到自身發(fā)展水平的影響，所應(yīng)用的施工設(shè)備的自動(dòng)化和智能化水平還有待提高，使得施工效益較低。而且，煤礦采礦工作中，巷道掘進(jìn)施工的支護(hù)時(shí)間占總工期的絕大部分，施工工藝和施工設(shè)備較為落后也會(huì)造成資源的浪費(fèi)，并影響整體的煤礦開(kāi)采效率。

5.2 施工人員的素質(zhì)有待提高

施工人員作為開(kāi)拓掘進(jìn)工程施工的主要負(fù)責(zé)人，其專業(yè)水平和業(yè)務(wù)能力在很大程度上直接關(guān)系著工程施工水平。但是，就目前我國(guó)開(kāi)拓掘進(jìn)工程的基本現(xiàn)狀來(lái)看，施工人員的綜合素質(zhì)水平還有待提高，其在日常的施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有按照相關(guān)施工規(guī)范進(jìn)行的現(xiàn)象，出現(xiàn)施工問(wèn)題。另外，受到施工人員自身專業(yè)水平的影響，其在快速施工技術(shù)的應(yīng)用方面也存在較多的問(wèn)題，難以充分發(fā)揮快速施工技術(shù)的作用。

5.3 開(kāi)拓掘進(jìn)工程的施工地質(zhì)條件較為復(fù)雜

影響開(kāi)拓工程的施工效率和施工質(zhì)量的重要因素還有地質(zhì)條件。通常情況下，開(kāi)拓掘進(jìn)工程的施工地質(zhì)條件都較為復(fù)雜，在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工環(huán)境的穩(wěn)定性較弱，這就對(duì)快速施工技術(shù)的應(yīng)用水平造成了阻礙，而且，復(fù)雜的地質(zhì)條件也會(huì)對(duì)工程施工的安全性造成一定的影響，容易引發(fā)安全事故[2]。

5.4 環(huán)境破壞和污染較為嚴(yán)重

開(kāi)拓掘進(jìn)工程在施工過(guò)程中對(duì)于周圍環(huán)境的破壞和污染問(wèn)題也較為嚴(yán)重，必須引起重視。在實(shí)際煤礦開(kāi)采的過(guò)程中，開(kāi)采的范圍和其他礦物相比較大，因此，對(duì)于周圍環(huán)境的影響較大，主要表現(xiàn)為對(duì)土壤、水資源等方面的影響。另外，受到我國(guó)施工技術(shù)和施工設(shè)備較為落后的影響，其在實(shí)際開(kāi)采的過(guò)程中，不僅會(huì)對(duì)土壤表面造成影響，還會(huì)對(duì)下層的巖石和地表造成較大的破壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)污染周圍的河流。

6 煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程快速施工技術(shù)的發(fā)展措施

6.1 應(yīng)用先進(jìn)的掘進(jìn)技術(shù)

我國(guó)在煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程施工過(guò)程中，必須嚴(yán)格要求煤礦工程的支護(hù)技術(shù)，保證支護(hù)的強(qiáng)度。在支護(hù)設(shè)計(jì)和實(shí)施中，根據(jù)工程實(shí)際情況，綜合分析錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)、支護(hù)材料、施工工藝和施工監(jiān)控，選擇合理的開(kāi)挖和錨固工藝，優(yōu)化錨桿支護(hù)數(shù)據(jù)，提高工程支護(hù)效果，解決軟頂巷道支護(hù)的技術(shù)難題，避免煩瑣的施工過(guò)程，以此來(lái)提高施工速度，縮短安裝時(shí)間。在實(shí)際的施工過(guò)程中，煤礦采礦企業(yè)需要改進(jìn)和創(chuàng)新開(kāi)挖施工工藝，最大限度地發(fā)揮掘進(jìn)技術(shù)的作用。

6.2 不斷提高施工人員的專業(yè)水平和綜合素質(zhì)

煤礦開(kāi)采企業(yè)還需要加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)，不斷提高施工人員的專業(yè)水平和綜合素質(zhì)。為此，①企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)管理人員和施工人員的安全意識(shí)和責(zé)任意識(shí)的培訓(xùn)，使其在實(shí)際的施工過(guò)程中做好安全防護(hù)，嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行;②企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)施工人員的專業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)，使其了解施工技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，提高施工技術(shù)水平。

6.3 推廣先進(jìn)的掘進(jìn)設(shè)備

煤礦開(kāi)采企業(yè)還需要采用先進(jìn)的安裝設(shè)備，減少人工操作，以此來(lái)提高施工的安全性和施工質(zhì)量。另外，為了提高錨桿安裝質(zhì)量，縮短支護(hù)時(shí)間，提高巷道掘進(jìn)效率和水平，煤礦開(kāi)采企業(yè)還需要采用大功率設(shè)備安裝錨桿，提高施工效果。除此之外，煤礦開(kāi)采企業(yè)還需要引進(jìn)開(kāi)挖錨定鉆機(jī)和大扭矩旋，更好地進(jìn)行硬巖巷道的施工，提高鉆進(jìn)速度和掘進(jìn)效率。引進(jìn)和發(fā)展新型隧道錨桿支護(hù)機(jī)械設(shè)備，總結(jié)和應(yīng)用以往錨桿支護(hù)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，引進(jìn)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)設(shè)備，保證施工效率[3]。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在煤礦開(kāi)拓掘進(jìn)工程施工過(guò)程中，企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)新時(shí)期下較為先進(jìn)的開(kāi)拓掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，引進(jìn)完善的掘進(jìn)設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)，從而提高煤礦開(kāi)采的效率。

（作者系開(kāi)灤東歡坨礦業(yè)分公司 助理工程師）

【參考文獻(xiàn)】

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[3]宋鵬程.煤礦井巷工程中快速掘進(jìn)技術(shù)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019（8）：218-219.