淺談煤礦巷道快速掘進施工技術(shù)

韓維濤

摘要：隨著中國礦產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展，采煤量不斷增加，目前存在的礦井地形條件都相對復(fù)雜，導(dǎo)致巷道掘進工作的難度增大，開采進程較為緩慢。因此，煤礦企業(yè)對掘進技術(shù)的要求日益提高，優(yōu)化完善快速掘進工藝成為目前的重中之重。在掘進之前，首先要分析礦井的地質(zhì)情況，在保證安全的情況下更快捷地完成巷道掘進與施工工作。巷道掘進技術(shù)的應(yīng)用不僅對煤礦的各種指標(biāo)產(chǎn)生影響，還與煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益直接掛鉤，同時安全、高效的礦井巷道快速掘進技術(shù)也是保證施工人員生命財產(chǎn)安全的重要前提。

關(guān)鍵詞：煤礦;巷道掘進;掘進支護;技術(shù)優(yōu)化

1煤礦巷道快速掘進技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

掘錨機組掘進技術(shù)，可將采煤機、錨桿鉆機融合，使用相同設(shè)備完成采掘作業(yè)、支護作業(yè)，以此實現(xiàn)支護、掘進的效果。開采期間進行巷道掘進支護作業(yè)，應(yīng)滿足掘進速度需要，然而因技術(shù)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、組裝存在一定的難度，因而落煤時發(fā)生震動的可能性加大，對頂板穩(wěn)定性要求也比較高[1]。聯(lián)系采煤機、獨立錨桿配套掘進技術(shù)的應(yīng)用，可借助采煤機、支護錨桿鉆車的作用完成掘進作業(yè)，交替產(chǎn)生于施工巷道，采煤機連續(xù)作業(yè)下轉(zhuǎn)向另一個巷道，這時錨桿鉆車會進到巷道支護，由于技術(shù)巷道為多巷道，所以需要反復(fù)調(diào)動采煤機作業(yè)。趨于該種條件下，巷道數(shù)量增加且需投入大量的資金，為更好地執(zhí)行維護工作有，建議常用的為懸臂掘進機、人工錨桿鉆機掘進技術(shù)處理，以便在完成掘進作業(yè)后以人工方式，促使單體錨桿鉆機移至另一巷道。但不能達(dá)到同時掘進、支護的效果，而且工作量非常大、成巷的時間比較長[1]。

2煤礦巷道快速掘進影響因素

掘進工作面支護失調(diào)。支護設(shè)施的完善是掘進過程最基礎(chǔ)的保障。若掘進過程中支護設(shè)備出現(xiàn)問題，將會導(dǎo)致停產(chǎn)停工，生產(chǎn)進度停滯，煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益也將大打折扣。解決此類問題的常用方法是在掘進機后安裝頂板錨索，檢查錨桿和錨索結(jié)構(gòu)有無異常，保證生產(chǎn)施工中支護設(shè)備發(fā)揮應(yīng)有的效用。

b）管理方式。人員管理方式是影響掘進效率的重要因素之一。目前最有效的管理方式為班組管理。班組管理制度以實際掘進情況為依據(jù)，人員的合理轉(zhuǎn)換保證了開采環(huán)節(jié)的有效銜接。實際中，要確保技術(shù)人員對裝置性能的認(rèn)知程度，使其能夠及時處理掘進過程中出現(xiàn)的故障問題。

c）掘進期間技術(shù)方法的選擇。隨著生產(chǎn)的進行，傳統(tǒng)的單向工藝逐漸暴露出諸多弊端，已然無法保證巷道掘進過程中的支護與成型效果。目前，采用升級后的方法對設(shè)備進行了優(yōu)化，縮短了循環(huán)進尺，巷道的穩(wěn)定性和安全性得到了進一步提升，保證了開采環(huán)節(jié)的銜接更加簡單，易操作。

3巷道掘進成套設(shè)備掘進方式和施工技術(shù)

3.1錨帶網(wǎng)聯(lián)合架棚技術(shù)

在圍巖、弱面構(gòu)成工程巖體時，建議通過錨網(wǎng)進行支護，其中弱面設(shè)計節(jié)理、縫隙及層理等內(nèi)容，巖體結(jié)構(gòu)具有較多特性，因而應(yīng)該在巷道開挖前使用錨帶網(wǎng)聯(lián)合架棚技術(shù)處理，作以錨帶網(wǎng)巷道圍巖補強作業(yè)，以此有效減少巷道變形量。若巷道變形量控制在規(guī)定范圍，可使用架棚方式進行變形支護，于兩鋼帶將合理布設(shè)架棚[2]。此外，使用這一技術(shù)時需作以錨桿支護、架棚支護，目的為降低巷道變形量。

3.2懸臂式掘進機掘進

懸臂式掘進機的工作過程并不復(fù)雜，主要包括三個環(huán)節(jié)：a）煤層的截割依賴于截割斷頭的轉(zhuǎn)動;b）截割斷頭的不規(guī)則擺動為整個巷道斷面提供了支撐力，支持后續(xù)生產(chǎn)工作;c）掘進機的鏟板收集截割下來的原煤，方便煤塊運輸出井外[5]。破煤和裝煤是掘進機最主要的機械功能，在這兩個主要功能上懸臂式掘進機有了很大程度的提升，對比傳統(tǒng)的爆破工藝技術(shù)，機械化和自主化有了質(zhì)的飛躍。采用機械化手段代替?zhèn)鹘y(tǒng)炸藥爆破和人工運輸?shù)穆浜蠊に?，進一步加快了工業(yè)機械化進程，充分提升了煤炭生產(chǎn)速度和生產(chǎn)量?，F(xiàn)階段，該種工藝技術(shù)已被廣泛推廣，經(jīng)濟條件好的大中型煤礦企業(yè)都應(yīng)用了此種工藝技術(shù)，未來煤礦生產(chǎn)機械化勢必全面覆蓋。

3.3錨噴支護技術(shù)

錨噴支護技術(shù)的應(yīng)用，便于促使巷道圍巖四周為密封的狀態(tài)，不易于受到自然因素影響發(fā)生強度改變情況。同時，經(jīng)內(nèi)外加固方式處理能夠為圍巖提供主動支護的支持，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)該種技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢較多，可有效彌補其他技術(shù)的應(yīng)用不足，作為綜合煤礦工程巷道支護技術(shù)，故而當(dāng)前被廣泛運用于煤礦行業(yè)中。

3.4掘錨一體化掘進

掘錨一體化的掘進方式的最大優(yōu)勢是可以提高煤礦企業(yè)的開采效率，增加經(jīng)濟效益，掘錨一體化的方式，主要運用了錨桿支護技術(shù)，巷道支護以及掘進施工等方式來提升效率，能夠進一步提升企業(yè)的綜合實力[3]。

4快速掘進施工技術(shù)完善對策

4.1應(yīng)用掘錨一體化技術(shù)、連續(xù)采煤機

開采的時候應(yīng)用采掘機/錨桿機鉆，無法達(dá)到快速掘進的相關(guān)要求，因而快速掘進過程中需確保掘進、支護的穩(wěn)定性，以此實現(xiàn)快速掘進的效果。掘錨一體化技術(shù)，作為應(yīng)用效果較佳技術(shù)，采用連續(xù)采煤機、錨桿支護，利于加強掘進工作的質(zhì)量，并充分發(fā)揮出配套技術(shù)的應(yīng)用作用，更好的適應(yīng)井下環(huán)境、連續(xù)應(yīng)用采煤機。

4.2選擇科學(xué)合理的掘進方式

在選擇掘進方式上，應(yīng)當(dāng)保證其科學(xué)性、正確性，保證施工的安全性。在實際的支護過程過程中，巷道的挖掘技術(shù)具有重要的作用，一方面可以提升施工作業(yè)的工作效率，使得巷道掘進技術(shù)與支護技術(shù)能夠在煤炭開采過程中，滿足其具體要求。而從目前的現(xiàn)狀來看，在進行施工的過程中施工作業(yè)的方式十分豐富，其中包括了交叉作業(yè)、順序作業(yè)等方式。但是，在進行項目施工時，施工人員還需要根據(jù)實際的情況（精準(zhǔn)的地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)、巷道的真實長度）調(diào)整開采施工作業(yè)設(shè)備的工作方式，并且還要按照不同情況靈活的對機器設(shè)備進行科學(xué)合理的選擇。比如，對于距離較近的施工設(shè)備，可以采取分巷平行的方式進行進一步的操作，能夠使得支護發(fā)揮重要的作用;而對于巷道中圍巖條件不同的巷子，應(yīng)當(dāng)采取分段作業(yè)的開采手法，能夠有效提升施工的效率與施工的速度，只有通過機械的方式進行有效的施工，選擇正確的施工方式才能實現(xiàn)更高效率的支護作用。

4.3優(yōu)化切割工序

為加快煤礦巷道掘進速度，應(yīng)結(jié)合煤巖特性、煤巖結(jié)構(gòu)，聯(lián)系當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)狀況施行綜掘機掘進順序優(yōu)化處理，這個過程若是發(fā)生煤礦掘進巷道煤巖硬度過大問題，會對整體運輸效果構(gòu)成直接影響，可遵循切割順序經(jīng)上—下落實工作;煤礦掘進巷道半煤巖巷時，建議遵循切割煤層、巖層的順序、軟—硬的順序施行施工作業(yè)。在巷道掘進過程中，考慮到煤巖體節(jié)理和層理特點，避免受到橫向切割層理因素影響，對切割速度構(gòu)成直接威脅[4]。

結(jié)束語

綜上所述，快速掘進技術(shù)的應(yīng)用，在加快掘進速度、提高支護質(zhì)量和安全方面的優(yōu)勢突出，所以需正確看待該項技術(shù)的配合，根據(jù)施工現(xiàn)場狀況選用最適合的支護技術(shù)處理，進而促使煤礦巷道開采作業(yè)正常施行，推動煤礦企業(yè)的整體發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]任士鵬，孫勇，孫為民.煤礦巷道快速掘進頂板支護技術(shù)的分析[J].價值工程，2020，39（5）：149-150.

[2]雷鳳旺.煤礦巷道快速掘進與支護技術(shù)分析論證[J].區(qū)域治理，2018（44）：290.

[3]王翱翔.礦井巷道快速掘進頂板支護技術(shù)的分析[J].中國化工貿(mào)易，2020，12（4）：55-57.

[4]侯斌元.煤礦快速掘進巷道與支護技術(shù)的研究[J].機械管理開發(fā)，2018，33（3）：110-111.