煤礦巷道快速掘進(jìn)施工技術(shù)的實踐研究

李錦濤

關(guān)鍵詞：煤礦巷道;快速掘進(jìn);施工技術(shù);實踐研究

1煤礦巷道掘進(jìn)速度影響因素分析

1.1巷道類型

在煤礦生產(chǎn)中，巷道主要分為巖巷、半煤巖巷及煤巷。巖巷的整個巷道位于巖層中，主要是大巷、一些聯(lián)絡(luò)巷及瓦斯抽采巷等。半煤巖巷一部分位于巖層中，另一部分位于煤層中。煤巷則完全位于煤層中，主要是一些回風(fēng)順槽。一般而言，巖巷的掘進(jìn)速度最慢，而煤巷的掘進(jìn)速度最快。這是由于巖石的硬度比較高，破巖不容易，而煤的硬度相對較低，破巖相對比較容易。因此，在煤礦掘進(jìn)過程中，要盡可能多掘進(jìn)煤巷，少掘進(jìn)巖巷。需要注意的是，巖巷和煤巷的掘進(jìn)方式也存在很大的差異。一般地，煤巷多采用連續(xù)采煤機(jī)來進(jìn)行掘進(jìn)，而巖巷多采用綜掘機(jī)或鉆爆法進(jìn)行掘進(jìn)。

1.2巷道斷面尺寸

巷道斷面尺寸也對巷道掘進(jìn)速度有著一定的影響。經(jīng)過對大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，巷道斷面尺寸越大，巷道掘進(jìn)速度越慢。斷面尺寸的增加，增加了掘進(jìn)作業(yè)的工作量，主要是破巖量增加。更為主要的是，所需的支護(hù)時間也會成比例增加。隨著大型綜采設(shè)備的出現(xiàn)，例如大采高液壓支架，需要掘進(jìn)更大斷面的巷道來服務(wù)于綜采設(shè)備的運輸。這給巷道掘進(jìn)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

1.3巷道圍巖地質(zhì)條件

巷道圍巖地質(zhì)條件對巷道掘進(jìn)速度有著重要影響。所謂巷道圍巖的地質(zhì)條件指的是掘進(jìn)工作面前方頂板的完整度、巖層的硬度情況、涌水量情況及地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育情況。大型地質(zhì)構(gòu)造會嚴(yán)重影響巷道的掘進(jìn)速度，巷道面臨著需要重新掘進(jìn)的風(fēng)險。此外，還需要采取更多的安全措施，例如探明地應(yīng)力情況、探明地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性等，這些都需要大量的施工時間。在軟巖中掘進(jìn)巷道時，巷道支護(hù)困難導(dǎo)致巷道掘進(jìn)速度非常慢。

2煤礦巷道快速掘進(jìn)施工技術(shù)要點

2.1 地質(zhì)情況預(yù)判，達(dá)到生產(chǎn)指導(dǎo)工作目標(biāo)

巷道掘進(jìn)工作開展初始階段，需要做好地質(zhì)分析和結(jié)構(gòu)分析工作，明確掘進(jìn)施工范圍和掘進(jìn)速度，通過科學(xué)方法完成環(huán)境和地質(zhì)條件預(yù)測。掘進(jìn)施工開展中，需要根據(jù)預(yù)測數(shù)據(jù)和安全作業(yè)原則，提前做好人員組織，準(zhǔn)備好相應(yīng)的施工設(shè)備。在大型地質(zhì)結(jié)構(gòu)施工中，需要提前做好施工計劃，明確安全生產(chǎn)技術(shù)，為日常工作開展提供安全指導(dǎo)。需要注意，不能出現(xiàn)盲目施工現(xiàn)象，需要及時了解設(shè)備掘進(jìn)狀態(tài)，從而達(dá)到安全生產(chǎn)目標(biāo)。在掘進(jìn)施工人員角度來看，工作人員需要具有敏感能力，及時了解施工現(xiàn)場中可能產(chǎn)生的影響因素，施工前需要提前進(jìn)入巷道了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只有充分地了解，才能為后期施工提供安全條件。另外，還需制定安全技術(shù)措施，保證各部門之間協(xié)調(diào)合作，制定最佳工作方案，從而才能順利引導(dǎo)生產(chǎn)工作。

2.2 改進(jìn)掘進(jìn)設(shè)備

在巷道機(jī)械化掘進(jìn)工藝中，成套的掘進(jìn)設(shè)備是面臨的主要問題。目前，中國掘進(jìn)設(shè)備的缺陷包括兩個方面：一方面是掘進(jìn)設(shè)備的適用性差，另一方面是掘進(jìn)設(shè)備的可靠性差。為此，需要改進(jìn)掘進(jìn)設(shè)備。對于掘進(jìn)設(shè)備適用性差的問題，其主要體現(xiàn)在巷道綜合機(jī)械化掘進(jìn)工藝上，具體表現(xiàn)為設(shè)備的整體性差。也就是說，在巷道掘進(jìn)過程中，各個工藝不能有效地銜接，導(dǎo)致巷道整體掘進(jìn)速度較慢。針對這種情況，需要進(jìn)行深入研究，具體應(yīng)該做好以下幾方面工作 ?：a） 分析各道工序銜接中存在的問題，特別是破巖和支護(hù)的銜接，重點要提高掘進(jìn)機(jī)的開機(jī)率。b） 提高設(shè)備的可移動性。由于機(jī)械化設(shè)備多是重型設(shè)備，保證設(shè)備具有較強(qiáng)的可移動性十分關(guān)鍵。c） 強(qiáng)化掘錨一體化的實施。為了做到掘進(jìn)與支護(hù)同步進(jìn)行，必須要大力推廣掘錨一體機(jī)?？紤]到中國煤礦實際情況的復(fù)雜性，應(yīng)用時需要根據(jù)實際情況進(jìn)行改進(jìn)，從而達(dá)到理想的效果。對于掘進(jìn)設(shè)備可靠性差的問題，其主要體現(xiàn)在掘進(jìn)設(shè)備故障率較高方面。針對這種問題，需要對掘進(jìn)設(shè)備的關(guān)鍵部件進(jìn)行改進(jìn)。對于一些關(guān)鍵的核心部件，最好采用國外進(jìn)口零件。這就要求在研發(fā)掘進(jìn)設(shè)備時，需要遵循一些國際標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 提升人員綜合素質(zhì)

煤礦施工人員需要具備較高的綜合素質(zhì)，將施工安全視為核心部分。施工開展之前，施工單位需要對操作員進(jìn)行思想和技術(shù)方面的培訓(xùn)，只有操作員綜合素質(zhì)符合作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，才能達(dá)到安全作業(yè)目標(biāo)。日常施工工作開展中，管理人員需要親臨現(xiàn)場，及時找出快速掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)的漏洞，排除技術(shù)制約因素。預(yù)防出現(xiàn)設(shè)備帶病運轉(zhuǎn)現(xiàn)象，階段性對設(shè)備進(jìn)行檢修與更換，將后勤服務(wù)工作作為重點，不斷提升生產(chǎn)服務(wù)質(zhì)量。巷道掘進(jìn)技術(shù)開展中，需要為工作人員創(chuàng)造良好工作環(huán)境，提升日常作業(yè)穩(wěn)定性與可靠性，無論是巷道整潔和設(shè)備質(zhì)量都需符合安全作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在制度方面完成逐漸優(yōu)化，使全體工作人員都具備安全生產(chǎn)意識，并且遵循安全生產(chǎn)原則，降低安全事故發(fā)生概率。

2.4 合理應(yīng)用鉆探、物探以及巷道探測等技術(shù)方法

若想保證快速掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用效果，需要將地質(zhì)勘探技術(shù)作為基礎(chǔ)，為工程作業(yè)提供參考依據(jù)。工作開展的初始階段，可以通過鉆探或者物探的方法，及時對煤礦狀態(tài)進(jìn)行了解，降低安全事故發(fā)生率。不同礦井在自身結(jié)構(gòu)方面有所差異，施工中也需配合相應(yīng)的技術(shù)，施工前需要預(yù)先編制掘進(jìn)設(shè)計方案，制定安全因素預(yù)防措施，工作開展中嚴(yán)格按照計劃進(jìn)行，及時發(fā)現(xiàn)施工漏洞，快速制定問題解決措施。在應(yīng)用地質(zhì)勘探技術(shù)時，需要汲取多方面知識經(jīng)驗，從而才能體現(xiàn)安全作業(yè)原則。在新技術(shù)應(yīng)用中，需要做好理論研究和工作情況調(diào)研，保證施工工序與施工效果，逐漸提升巷道掘進(jìn)技術(shù)。

結(jié)語

煤礦巷道快速掘進(jìn)是保障煤炭生產(chǎn)量及煤礦綜合經(jīng)濟(jì)效益的重要基礎(chǔ)，在掘進(jìn)過程中，煤礦巷道快速掘進(jìn)的影響因素較多，在后續(xù)掘進(jìn)過程中，要根據(jù)實際的開采環(huán)境，選擇合適的采煤設(shè)備和技術(shù)，并制訂具有創(chuàng)新性的采煤施工管理制度和體系，促進(jìn)煤礦巷道采煤快速掘進(jìn)順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊禎龍.煤礦快速掘進(jìn)技術(shù)影響因素探究[J].能源與節(jié)能，2021（5）：136-137.