影響煤礦快速掘進(jìn)的因素及采取的措施

許超群

摘 要： 在煤礦施工過程中，快速掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用極大地提升了生產(chǎn)技術(shù)水平，提升煤礦生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平，為施工單位創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)效益，保證一線操作人員的安全。因此，煤礦生產(chǎn)施工單位需要針對自身情況，引進(jìn)先進(jìn)的施工生產(chǎn)技術(shù)工藝，提升自身核心競爭力，推動我國煤礦生產(chǎn)施工行業(yè)的良性發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 煤礦快速掘進(jìn);影響因素;采取措施

【中圖分類號】TU755.6 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）05-0292-01

1 影響煤礦快速掘進(jìn)的主要因素

1.1 地質(zhì)條件

煤礦的掘進(jìn)是在地層中進(jìn)行的，這就使得掘進(jìn)速度會受到地質(zhì)構(gòu)造的影響。對于一些簡單的地質(zhì)構(gòu)造，例如巖層完整性較好的區(qū)域，掘進(jìn)速度可以很快，這是因?yàn)榈刭|(zhì)構(gòu)造簡單的區(qū)域應(yīng)力正常，對掘進(jìn)空間的影響較小;對于一些復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)，例如在斷層附近掘進(jìn)時(shí)，要放慢掘進(jìn)速度，以保證掘進(jìn)安全，這是因?yàn)樵趶?fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)地應(yīng)力異常，需要采取安全措施后才能繼續(xù)掘進(jìn)。除此之外，煤體的強(qiáng)度、地層的涌水量、煤層瓦斯含量等也會對掘進(jìn)產(chǎn)生影響。當(dāng)開采深度增加時(shí)，煤層的瓦斯含量也會增加，在掘進(jìn)時(shí)瓦斯涌出量也會增加，這時(shí)就要注意瓦斯突出問題。如果掘進(jìn)時(shí)涌水量異常，會導(dǎo)致掘進(jìn)工作面變得泥濘，嚴(yán)重影響巷道的掘進(jìn)速度。因此，在巷道掘進(jìn)時(shí)，需要充分了解地質(zhì)條件，并對一些地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域采取一定的應(yīng)對措施，以保證巷道的安全掘進(jìn)。

1.2 掘進(jìn)設(shè)備

在掘進(jìn)時(shí)，各種機(jī)械設(shè)備發(fā)揮著十分重要的作用。先進(jìn)的設(shè)備有助于實(shí)現(xiàn)快速安全的掘進(jìn)，但是與西方發(fā)達(dá)國家相比，中國的掘進(jìn)設(shè)備還存在很大的差距。在重型掘進(jìn)設(shè)備領(lǐng)域，國產(chǎn)設(shè)備的自動化程度低、可靠性差，嚴(yán)重影響了快速掘進(jìn)的實(shí)現(xiàn)，主要體現(xiàn)在設(shè)備的故障率高導(dǎo)致開機(jī)率低，巖石切割速度慢使得刀具磨損嚴(yán)重。掘進(jìn)設(shè)備的整體性落后，很難保證掘進(jìn)與支護(hù)的配套作業(yè)，這嚴(yán)重制約了掘進(jìn)速度的進(jìn)一步加快。

1.3 施工組織管理

煤礦的快速掘進(jìn)依賴于各道工藝的有序配合，這就要求對整個(gè)施工流程進(jìn)行科學(xué)管理。很多煤礦企業(yè)忽視了掘進(jìn)施工管理，沒有制訂有效的工藝流程或嚴(yán)格的規(guī)范，導(dǎo)致在掘進(jìn)施工過程中返工嚴(yán)重，大大影響了掘進(jìn)速度。在煤礦掘進(jìn)施工過程中，有很多道工序需要完成。為了保證掘進(jìn)的高效性，需要合理分配各道工序以及工藝，以保證設(shè)備具有良好的開機(jī)率。此外，相關(guān)部門制定的一些施工規(guī)范應(yīng)該嚴(yán)格遵守，以確保施工效率。

2 提高巷道掘進(jìn)速度的有效策略

2.1 做好前期勘察工作

通過做好前期勘察工作，可以掌握更加完整的數(shù)據(jù)信息，為快速掘進(jìn)技術(shù)的順利應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。目前常用的物探技術(shù)有地震波勘探技術(shù)、雷達(dá)勘探技術(shù)、物理勘探技術(shù)等。以地震波勘探技術(shù)為例，在技術(shù)應(yīng)用過程中，首先，需要制定合理地勘探計(jì)劃，在地表位置選取恰當(dāng)?shù)目碧近c(diǎn)，做好相應(yīng)的標(biāo)記工作，為后續(xù)勘察工作的進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。其次，在擬定勘察點(diǎn)位置擺放地震波發(fā)出設(shè)備和信號接收設(shè)備，在此之前需要提前清勘查現(xiàn)場，確保作業(yè)面的平整性。最后，按下地震波發(fā)出設(shè)備，同時(shí)啟動信號接收設(shè)備，待信號傳輸比較穩(wěn)定之后，對信號內(nèi)容進(jìn)行采集、匯總、處理，從而得出區(qū)域的地質(zhì)分層情況，為技術(shù)選擇提供科學(xué)性數(shù)據(jù)支持。

2.2 提高掘進(jìn)裝備的水平，引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)

在影響掘進(jìn)速度的眾多因素中，掘進(jìn)裝備的水平是其中非常重要的一個(gè)因素。煤巷和半煤巖巷多采用懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行作業(yè)，然而這種掘進(jìn)設(shè)備的支護(hù)方式采用的是氣動式錨桿鉆機(jī)或液壓錨桿鉆機(jī)，需要人工操作多項(xiàng)環(huán)節(jié)，工藝較為落后，低水平的掘進(jìn)機(jī)使得掘進(jìn)的速度受到了一定程度的限制，從而使得高產(chǎn)高效的作業(yè)無法實(shí)現(xiàn)。在地質(zhì)狀況可承受的范圍內(nèi)，可采用綜合機(jī)械化程度更高的設(shè)備掘進(jìn)煤巷、半煤巖巷。目前，作業(yè)中最常用到的兩種掘進(jìn)技術(shù)分別是巷道連續(xù)掘進(jìn)技術(shù)和懸臂綜合性掘進(jìn)技術(shù)，這兩種技術(shù)的運(yùn)用令巷道快速掘進(jìn)的速度提高了許多。在進(jìn)行施工之前，施工管理人員可以將國外的一些領(lǐng)先的技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)，吸取其精華，借鑒他們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)對支護(hù)、掘進(jìn)、運(yùn)輸各環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)踐研究，合理優(yōu)化，提高單進(jìn)水平。

2.3 改善爆破技術(shù)

據(jù)現(xiàn)有的情況來看，我國用于煤礦爆破的技術(shù)用的最為廣泛的是淺孔爆破，這種技術(shù)存在著一定的弊端，例如工作效率不高、同樣的工序，循環(huán)進(jìn)度小。為了進(jìn)一步提高巷道掘進(jìn)的速度，在爆破技術(shù)方面就需要進(jìn)行一定的改善，就淺孔爆破這種技術(shù)的缺陷進(jìn)行改進(jìn)，對孔徑和孔深這兩方面進(jìn)行創(chuàng)新。中深、超深孔爆破，應(yīng)是今后發(fā)展的方向，中深孔爆破技術(shù)主要用在露天礦山的開采中，可以針對不同的條件來選擇相應(yīng)的開采方式，例如正規(guī)臺階、輕型淺孔鉆臺階、中深孔簡易臺階等。中深孔爆破不僅能將淺孔爆破存在的問題解決掉，而且能夠改善礦山的生產(chǎn)狀況，擁有安全保障程度高、爆破周期長、開采能力大等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然深孔鑿巖設(shè)備，巷道周邊眼控制巷道成型，也是急需解決的問題，上述問題解決后，巖巷掘進(jìn)速度有望得到大幅提升。

2.4 做好技術(shù)應(yīng)用的輔助工作

除了極少數(shù)煤礦位置距離地表較淺外，大部分煤礦所處位置都在地表深處，相比于地上環(huán)境，地下環(huán)境的復(fù)雜程度非常高，如果不能提前做好輔助工作，那么也將增加開采事故的發(fā)生概率，影響到煤礦的開采效率。結(jié)合以往的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，快速掘進(jìn)技術(shù)在應(yīng)用中的首要輔助工作便是結(jié)構(gòu)支護(hù)工作。支護(hù)技術(shù)可以分為超前支護(hù)技術(shù)和前期支護(hù)技術(shù)兩種，前者主要適用于圍巖結(jié)構(gòu)比較脆弱的開采層，后者則應(yīng)用于圍巖結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定的作業(yè)區(qū)域。無論哪種支護(hù)技術(shù)，都需要加快支護(hù)速度，縮短支護(hù)時(shí)間，進(jìn)而為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)利潤。

結(jié)束語：當(dāng)前，隨著我國工業(yè)機(jī)械化水平的不斷提升，煤礦開采領(lǐng)域的生產(chǎn)效率與質(zhì)量也得到了充分的提升，進(jìn)一步推進(jìn)了煤礦產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。但隨著而來的，是煤礦開采過程中的巷道掘進(jìn)這一環(huán)節(jié)對煤炭開采的質(zhì)量與效率產(chǎn)生了巨大的影響。本文對煤礦巷道快速掘進(jìn)技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的分析了。

參考文獻(xiàn)

[1] 張喆.快速掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].當(dāng)代化工研究，2019（05）：101-102.

[2] 劉英偉.影響煤礦巖巷快速掘進(jìn)的因素分析及優(yōu)化[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2019（08）：84+160.

[3] 宋鵬程.煤礦井巷工程中快速掘進(jìn)技術(shù)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（08）：218-219.

[4] 王暉.影響煤礦快速掘進(jìn)的因素及采取的措施[J].資源信息與工程，2019，34（01）：75-76.