煤礦巷道掘進效率影響因素探討

李銀謙 劉旭

山東方大工程有限責任公司 山東淄博 255150

煤礦生產(chǎn)建設(shè)過程中構(gòu)建的各種通風、排水、運輸系統(tǒng)都需要進行大量的巖巷掘進，特別是對于煤與瓦斯突出礦井，底板瓦斯預抽巷施工工程量巨大，巖巷掘進在掘進工程總量中占比可達50%以上，施工工期可占35%-50%。因此，能否有效提高巖巷的掘進效率是制約礦井高產(chǎn)高效生產(chǎn)的重要因素[1]。

1 影響巷道掘進效率的因素

1.1 工作員工的技能水平

在巷道掘進作業(yè)過程中，一線掘進的工作人員將會對巷道掘進工作的效率產(chǎn)生直接的影響。因此，在負責巷道掘進作業(yè)的工作人員當中，他們是否具備足夠的技術(shù)水平、完備的基礎(chǔ)知識、豐富的操作經(jīng)驗以及正確的負責任的工作態(tài)度都是直接影響巷道掘進作業(yè)效率的重要影響因素。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造

煤礦的工作現(xiàn)場大多位于地下，因此我國的地質(zhì)構(gòu)造會直接影響到?jīng)Q定巷道工作周圍巖體的穩(wěn)定性，不同地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造具有明顯的差異，然而如果放到存在于巖層較為破碎且伴有斷層、褶皺的地區(qū)，影響到掘進的效率。

1.3 掘進設(shè)備

巷道掘進過程之中運用的各項機械設(shè)備和掘進支撐設(shè)備也是影響工程質(zhì)量的重要原因。伴隨著我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展，國家在工業(yè)生產(chǎn)中對機械化的依賴程度越來越高，擁有先進的機械設(shè)備和掘進技術(shù)能極大提掘進作業(yè)的工作效率。煤礦企業(yè)的各項工作任務相對復雜，因此在工作的過程中需要各項機械互相配合，工人在采用機械作業(yè)的過程之中，要根據(jù)現(xiàn)場的施工條件和環(huán)境因素決定設(shè)備的類型和大小，特別是位于地下的巷道，必須分析破巖、運巖和支護所要求的性能，如果工人采用了不合理的技術(shù)設(shè)備不但不會提高工作效率，有的甚至還會為工作帶來一定的阻礙。在機器設(shè)備的運用過程之中，工人可以考慮距離和坡度的雙重影響，伸縮膠帶運輸機適用于距離較長但是坡度較小的巷道，而距離較短但是坡度較大的巷道會采用刮板式運輸機。對于支護用的錨桿機，工人可以從硬度、強度考慮，錨桿的材料盡可能選擇新型材料，以便保證支護性能的迅速發(fā)展[2]。

2 巷道快速掘進技術(shù)的優(yōu)化

2.1 做好煤礦地質(zhì)勘探工作

煤礦掘進施工的對象是巖層，了解巖層的特性對于高效掘進是十分有幫助的。為了了解巖層的特性和地質(zhì)構(gòu)造，就要進行地質(zhì)勘探工作。雖然在掘進施工前煤礦也進行了一定的地質(zhì)勘探，但這種勘探獲得的資料十分粗糙，存在一定的勘探盲區(qū)。在掘進過程中，詳細的地質(zhì)資料不僅能保證掘進效率，還能減少掘進過程中發(fā)生的事故。做好地質(zhì)勘探工作應該從以下兩方面入手：①在掘進頭采用物探與鉆探相結(jié)合的方式進行勘探，從而獲得更為詳細的數(shù)據(jù)點；②對勘探的數(shù)據(jù)進行精細處理，獲得準確的地質(zhì)圖。

2.2 優(yōu)化掘進設(shè)備

根據(jù)工程實際生產(chǎn)情況，適當優(yōu)化設(shè)備選擇，并適當采用多機器共同作業(yè)的形式，提升整體巷道掘進施工效率。根據(jù)該工程實際情況，技術(shù)人員在選擇EBD200型掘進機的同時，對掘進施工方式與掘進施工頂距進行控制，盡可能提升掘進機與巷道施工環(huán)境的契合性，促進施工效率的有效提升。首先，優(yōu)化掘進機施工順序。施工人員在使用掘進機進行施工時，要遵循傳統(tǒng)巷道掘進的順序，先切割巷道底板之后再切割頂板，掘進機在從下向上移動時可以采用“S”型移動方式，從巷道一側(cè)向另一側(cè)進行來回切割作業(yè)，確保施工的質(zhì)量。如果在施工過程中，巷道存在煤線、軟巖時施工人員則不能采用“S”型從底板到頂板的施工方式，要讓掘進機從巷道“薄弱”處開始切割，同時增加切割破巖的自由面，之后逐漸切割成該工程所需要的巷道斷面形式。其次，科學控制掘進機掘進頂距。掘進機每次進出迎頭施工過程中，約占整個循環(huán)施工時間的1/4左右，占用的時間相對較長，技術(shù)人員結(jié)合該工程實際情況，在確保巷道安全的同時，可將截割控頂距適當調(diào)大，這樣可以增加每次循環(huán)施工時的掘進進尺，減少掘進機來回進出掘進的次數(shù)，可有效增加日循環(huán)數(shù)，提升掘進機日掘進速率[3]。

2.3 優(yōu)化支護工藝和方法

影響煤礦巷道掘進質(zhì)量和效率的因素有許多，這與煤礦生產(chǎn)本身的特點有關(guān)。煤礦生產(chǎn)工作往往涉及多項內(nèi)容，企業(yè)如果想要提升整體的掘進質(zhì)量和掘進效率，就必須綜合性，系統(tǒng)性的加強施工技術(shù)。不管是支護技術(shù)還是施工過程中所采用的機器設(shè)備，對煤礦掘進都有較為嚴重的影響能力，國家對深部的煤炭資源開采往往伴隨著較高的風險隱患和開采難度，企業(yè)只有加強各項技術(shù)的應用才能保證施工的安全性和效率性。管理人員對整體施工過程進行嚴格監(jiān)督，數(shù)據(jù)記錄人員要實時的測量、觀察相應的礦壓數(shù)據(jù)，確保掘進作業(yè)順利進行[4]。

3 結(jié)語

巷道掘進工作在煤礦開采作業(yè)中是一項相對復雜的過程，影響巷道掘進的因素也比較多，因此，在煤礦井下施工過程中應該綜合考慮眾多因素的影響。本研究基于這一點出發(fā)，通過影響因素的分析和探究，提出多元化具有針對性的解決措施和方案，比如，應用新型的解決途徑和巷道掘進方案等，實現(xiàn)在提高巷道支護質(zhì)量的過程中也對巷道掘進的施工效率起到一定的推進作用，提高巷道掘進的速度，保障整個礦井的綜合效益。研究展望以期在未來有關(guān)巷道掘進的研究中，為相應的理論和實踐研究提供一定的指導和參考。