大斷面煤巷快速掘進施工工藝分析

蘇菲

摘要：大斷面煤巷的快速掘進施工過程中會受到各種因素的影響，因此采掘工作的正常交替就會難以進行，本文就著重分析現(xiàn)階段我國大斷面煤巷的快速掘進施工影響因素及施工工藝，進而明確如何優(yōu)化施工工藝，并提出相應的保障措施，旨在為我國大斷面煤巷快速掘進施工的開展提供更多可供參考的理論建議。

關(guān)鍵詞：大斷面煤巷;快速掘進;施工工藝;保障機制

大斷面煤巷快速掘進的施工是一項綜合施工工作，而在快速掘進的過程中其掘進速度與質(zhì)量基于各種影響因素，根據(jù)現(xiàn)代化情況來看，只有掌握大斷面煤巷快速掘進的影響因素，明確一系列采掘不平衡現(xiàn)象，進而通過布置與挖掘，優(yōu)化施工工藝，提高施工效率。

一、大斷面煤巷快速掘進的影響因素及施工工藝優(yōu)化

（一）地質(zhì)條件

地質(zhì)條件是影響快速掘進的重要因素之一。根據(jù)不同的地質(zhì)條件，考慮到巖石基巖的性質(zhì)和巖石的形狀，在某些地區(qū)使用了基于沙質(zhì)泥土的巖石來闡明其結(jié)構(gòu)。沙質(zhì)蓬松的石頭與水接觸后會變軟和膨脹。作為路面的主要層，它在確保巷道的穩(wěn)定性方面起著至關(guān)重要的作用。該層的控制直接決定巷道的穩(wěn)定性。因此，在表格中選擇支撐時，應特別注意頂板的管理，以最大程度地減少薄弱層對巷道的影響[1]。

（二）掘進設備及配套設備

巷道快速掘進不是簡單的巖石掘進，而是需要充分考慮各種因素，例如人為因素、硬件因素、物流支護因素、生產(chǎn)管理等，所有這些都是巷道的一部分。在這個復雜的巷道系統(tǒng)中，這些國家之間的關(guān)系就像一個木桶，任何缺點都會對整個巷道系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重影響。在掘進過程中，如果用于巖石拆除、巖石裝載、運輸、支撐和其他設備的機械化設備較小，則連接和協(xié)作會出現(xiàn)許多問題，這些問題會直接影響施工速度。先進的集成化機械設備的成功應用將使煤炭巷道的快速掘進速度提高到更安全、更快的水平。目前，在中國最常用的是兩種類型的集成機械控制線。一種是支撐橋式皮帶傳動機和伸縮式皮帶輸送機;另一種是用鏈式輸送機代替輸送機。第一類作業(yè)線的特點是運輸能力高，長途運輸高，生產(chǎn)效率高。與皮帶輸送機相比，刮板輸送機更加靈活和適應性強。這些是坡度變化較大且長度較短的巷道。首選，具體選擇取決于實際情況。

掘進機的性能是允許快速挖掘煤炭的另一個重要因素。地下工作條件困難，并且在掘進上的振動和沖擊力很高。為確保設備可以連續(xù)運行，請選擇適合工作條件的機箱。改善巷道性能已成為關(guān)鍵。在我國掘進煤層巷道時，通常采用懸臂式和帶單個螺栓的鉆頭配合使用。但是，這種合作有明顯的缺陷。整個系統(tǒng)不僅占用過多的建筑工人，而且勞動強度大，低比率對素材有重大影響。因此，設計一套滿足其自身條件的全套機械設備尤為重要。所選單體的性能參數(shù)應適合巷道的地質(zhì)條件和駕駛技術(shù)。支撐件通常會影響底盤的挖掘速度，因此選擇合適的底盤將整套設備組合在一起，其他輔助設備（例如橋式移載機和皮帶輸送機）的生產(chǎn)能力應略高于底盤。熟悉此套件的協(xié)調(diào)操作。所選噴嘴必須與巷道的截面以及碳和巖石的強度相對應。支撐時，請盡量使用螺釘而不是金屬孔，以節(jié)省維護成本并減少運輸壓力[2]。

（三）掘進施工工藝

煤巷快速挖掘施工的過程中很難實現(xiàn)平行作業(yè)，并且煤巷頂板膨脹后在與水接觸后悔出現(xiàn)軟化的情況，這對于煤巷的頂板是一種破壞與影響，不利于頂板的形成?；谙锏乐谐霈F(xiàn)的各種影響因素，只有通過支護措施與掘進工藝的控制，才能避免頂板受到破壞與影響，降低二次巷道維護的成本并提高該項目的經(jīng)濟效益。保留臨時封閉點色譜柱的傳統(tǒng)方法對支撐操作有嚴格的要求。帶有頂板必須第一次打在頭部下方。為了確保其強度和穩(wěn)定性，必須對點列進行硬化。從根本上講，這增加了工作量，降低了碳切割效率，增加了車頂分離的風險，并影響了持續(xù)支護的未來狀態(tài)。因此，為減輕工作量和強度，方便錨索、錨網(wǎng)和錨桿的施工，實現(xiàn)巷道掘進與臨時支座的平行作業(yè)，建議在工作面上使用液壓前梁支座。

為了適應地質(zhì)條件，應盡可能安裝螺栓，以改善巷道的影響并加快掘進的速度。當巷道在空曠的頂板下操作時，會增加工作條件的風險，并且不能保證安全的操作。但是，如果巷道頂板的工作條件適當，則可以適當增加空頂板之間的距離，并且可以盡可能平衡挖掘和支撐，以利于集中施工。在頂板發(fā)生故障的情況下，可以通過將一個周期縮短一個周期來適當減小空頂之間的距離。尺寸確保巷道的穩(wěn)定性。在確保正常設備運行并減少輔助工作時間的前提下，增加先進設備的使用，優(yōu)化施工過程，合理組織并行操作，簡化每個過程的連接步驟，提高運行效率。每個過程都嚴格按照質(zhì)量標準進行。只有具有合格的質(zhì)量，才能執(zhí)行其他過程，這可以大大提高巷道的形成速度。

（四）施工團隊及組織管理質(zhì)量

工作人員不合格。許多煤礦新安裝了設備，工人和機電維護人員不熟悉新設備的操作，設計功能和設備故障管理工具。他們對維護和保養(yǎng)不夠了解。機械設備中的事故必須等待，直到由專業(yè)維修人員進行維修。完全機械化煤巷運輸?shù)暮锰師o法得到充分利用，這會中斷巷道的建設并浪費大量的團隊時間，從而導致人員不足和對煤礦的處理不當。

建立完善先進的施工組織和技術(shù)管理組織，實施崗位責任制，不僅可以確保員工出勤，還可以加快各種程序的交流，以確保項目質(zhì)量與時間。同時，應及時更新后勤保障，及時提供指定地點，保證質(zhì)量;基本的土木工程和輔助巷道建設由于這兩件事是相互獨立且相互兼容的，因此需要一個統(tǒng)一的管理系統(tǒng)。根據(jù)共同協(xié)議條款，簡化了施工過程，縮短了施工時間;“前支撐，末端材料的運輸”可以提高支撐的速度，降低頂板的事故率和巷道維修的速度，并加快巷道掘進，以確保結(jié)構(gòu)的質(zhì)量[3]。

（五）掘進支護失調(diào)

掘支失調(diào)。錨桿和電纜施工的工作量占所有巷道掘進工作的50%以上，目前，工作面的掘進和維護不協(xié)調(diào)，支撐工作通常很耗時。特別地，巷道的機器鉆孔部分不標準化，并且頂部邊緣不平坦，使得在鉆孔過程中容易鉆孔，這影響了巷道支撐。另外，頂板螺栓和側(cè)部螺栓安裝在同一平面空間中，并且螺栓孔和錨索孔由鉆機鉆出。當前，在工作表面上僅具有螺絲鉆，并且鉆孔螺絲孔和錨索孔一起使用。臺式鉆機無法充分利用勞動力，這可能導致結(jié)構(gòu)收緊和長時間拖延。其次，螺栓單元的下部框架在大巷道的豎井中的高度不足，并且鉆孔頂板所需的輔助設備沉重，從而使工人更難以鉆孔?；谙锏赖纳鲜鎏卣鳎捎昧艘环N動態(tài)的螺栓支撐信息設計方法。顧名思義，這種方法著眼于“動態(tài)”一詞。整個支護計劃會逐步完成，不會立即形成。由于支護是動態(tài)調(diào)整的，因此在設計之初就充分考慮了每個因素，并且在支護過程中會實時提供信息、收集信息分析和反饋。

二、大斷面煤巷快速掘進保障機制

（一）施工質(zhì)量管理

巷道的掘進不僅強調(diào)了挖掘速度，而且確保了運行期間的良好穩(wěn)定性并降低了維護成本。這對巷道建設的質(zhì)量提出了嚴格的要求。這很可能反映在巷道支撐和頂板控制的質(zhì)量上。一方面，良好的施工質(zhì)量也是快速掘進控制機制的重要組成部分。有效優(yōu)化快速挖掘施工質(zhì)量體系，極大地促進了大斷面煤巷的快速挖掘。支座的質(zhì)量及其技術(shù)標準應根據(jù)國家有關(guān)標準確定，以確保人行道，兩側(cè)的頂板和底板以及上錨的安裝缺陷在合理和可控制的范圍內(nèi)，并進一步確保建筑質(zhì)量。

頂板管理部門應嚴格執(zhí)行“敲門求助”系統(tǒng)，并應使用前梁避免空頂操作。如果頂板破損或頂板壓力高，請根據(jù)具體情況減小螺栓的行距或加強支撐。當巷道表面穿過斷層或其他地質(zhì)構(gòu)造時，必須制定并批準技術(shù)安全措施。定期檢查巷道施工質(zhì)量，及時修復有故障的螺栓和電纜。加強頂板監(jiān)控。萬一頂板嚴重損壞，分層，貨盤變形，網(wǎng)帶損壞，頂板掉落的跡象等，必須立即疏散操作人員，并制定適當?shù)募夹g(shù)安全措施。必須嚴格按照軀干的中線構(gòu)造橫斷面，必須嚴格安裝“爆震輔助和請求頂板”系統(tǒng)，并且必須使用特殊工具來對抗工作面中的活石、雨傘和浮幫。臨時支護是及時提供的，并且緊密聯(lián)系在一起。嚴格遵守“鉆一排，抱一排”的原則，巷道的永久頂板支撐必須與工作表面保持1.5m的距離。當工人支撐頂板時，他們必須站在頂板不斷支撐的地方。嚴禁員工站在空蕩蕩的頂板下并提供臨時支護[4]。

（二）機電設備保證體系

快速掘進施工需要依照完整的機電設備體系，只有通過輸送機與電氣設備的高性能才能實現(xiàn)對巷道內(nèi)的管理與檢測，首先就是需要做好對設備的檢查工作，保證所有設備的連接正常，然后在操作過程中依照其操作要求開展進行。對于機械設備的實際操作應當采用監(jiān)控法，對巷道內(nèi)的氣味、測試手段等進行控制與檢測，基于合理嚴格的操作流程明確對巷道內(nèi)的快速掘進施工工作，進而保證施工的流暢性與穩(wěn)定性，降低機械設備出現(xiàn)故障的風險。在具體的管理過程中，可以針對風機的安全管理進行檢查與驗收，做好三通一防，保障通風安全，這樣就能合理的保證通風的質(zhì)量，通過對技術(shù)方案、風扇類型的選擇，有效的控制各種有毒氣體的濃度，避免出現(xiàn)中毒事故情況。另外，還應當嚴格控制火災及H2S的濃度，通過對風機設備的管理與有效應用，減少漏氣情況的出現(xiàn)，始終保持巷道內(nèi)H2S的濃度在0.00066%以下。另外，為了進一步提高員工的積極性，還應當制定相關(guān)的獎懲機制，在現(xiàn)場生產(chǎn)過程中保證安全與責任。

三、結(jié)論

總而言之，大斷面煤巷的快速掘進施工工作會受到各種方面因素的影響，而根據(jù)影響因素與施工工藝的實際情況來看，只有針對施工質(zhì)量與施工效果，把握快速掘進的效率與質(zhì)量，才能強化設施管理，加快大斷面煤巷的快速掘進速度，推進快速掘進工作的開展與進步。

參考文獻：

[1]王興，杜廣立.液壓掘進鉆車機械化作業(yè)線在大斷面巖巷快速掘進中的應用[J].能源技術(shù)與管理，2020，45（04）：119-120+128.

[2]廖敬龍，鄧增社，吳學明，陳小繩，關(guān)欣杰.陜北礦區(qū)大斷面煤巷快速掘進作業(yè)線方案設計與應用[J].陜西煤炭，2020，39（S1）：179-183.

[3]趙志志，張志強，唐小波.復合松軟頂板條件下大斷面半煤巖巷快速掘進的探索與實踐[J].能源科技，2020，18（01）：31-34.

[4]賈振斌.連采機機械化快速掘進在大斷面煤巷中的應用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2020（01）：193.