大斷面煤巷快速掘進(jìn)關(guān)鍵性技術(shù)研究與應(yīng)用

張德紅 孔現(xiàn)濤

摘要：煤礦企業(yè)為了提高掘進(jìn)效率，要不斷開發(fā)掘進(jìn)技術(shù)，目前，大斷面煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)在一定程度上能解決很多問題，并優(yōu)化掘進(jìn)過程中遇到的各種影響因素，從而提升巷道掘進(jìn)速度?；诖?，本文主要分析大斷面煤巷連采機(jī)快速掘進(jìn)工藝、應(yīng)用效果、影響因素以及完善技術(shù)的相關(guān)措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤巷；連采機(jī)掘進(jìn)；技術(shù)

連采機(jī)屬于一種快速掘進(jìn)的生產(chǎn)裝備，二十一世紀(jì)初期被應(yīng)用到煤巷采掘工作中，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)和快速采煤，提升煤礦掘進(jìn)的生產(chǎn)效率，避免采掘失調(diào)問題，改善井下勞動條件，保障工作人員的掘進(jìn)安全。各大煤礦企業(yè)為了提高經(jīng)濟(jì)效益，不僅需要更新大斷面煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)，還應(yīng)不斷提高煤巷快速掘進(jìn)水平。

一、大斷面煤巷連采機(jī)快速掘進(jìn)工藝分析

（一）支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

現(xiàn)階段，煤礦現(xiàn)場煤巷的斷面形式呈矩形，可以很好的利用支護(hù)技術(shù)。大斷面煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)中還包括錨網(wǎng)鎖支護(hù)技術(shù)，更好地進(jìn)行巷道支護(hù)，頂錨桿鋼材選擇左旋螺紋鋼進(jìn)行支護(hù)設(shè)置，并做好排與排的間距設(shè)置。在此過程中，還要將煤巷兩幫的支護(hù)設(shè)置為圓鋼材質(zhì)的錨桿，再設(shè)置好排間距和每排數(shù)量。

（二）掘進(jìn)裝備介紹

通常情況下，大斷面連續(xù)采煤機(jī)設(shè)備主要包括運(yùn)煤車、錨桿鉆車等。同時，需要設(shè)置配套的移動變電站、破碎機(jī)和鏟車等。井下巷道內(nèi)必須配備通風(fēng)機(jī)，設(shè)備選擇應(yīng)滿足掘進(jìn)施工的技術(shù)要求，包括設(shè)備的型號、功率和性能等，需要技術(shù)人員做好全面的統(tǒng)籌和分析，選擇合適的設(shè)備。

（三）掘進(jìn)工藝流程分析

掘進(jìn)施工中，錨桿鉆車應(yīng)確保和連續(xù)采煤機(jī)保持互相平衡的狀態(tài)，同時工作人員在采煤運(yùn)作的過程中，利用梭車把煤礦運(yùn)輸?shù)狡扑闄C(jī)中，然后在破碎程序后利用帶式輸送機(jī)運(yùn)出煤礦。按照一定的作業(yè)流程和順序進(jìn)行定位、鉆眼、安裝等工序。兩個煤巷掘進(jìn)作業(yè)中，連續(xù)采煤機(jī)在一個煤巷掘進(jìn)割煤6m，需要轉(zhuǎn)換到另一個煤巷中繼續(xù)作業(yè)，錨桿鉆車也依照此工序開展不同巷道的支護(hù)，跟進(jìn)采煤機(jī)平行作業(yè)。作業(yè)中注意清理底板上的雜物，確保道路整潔與暢通。在掘進(jìn)作業(yè)中，設(shè)備有轉(zhuǎn)彎作業(yè)的情況，應(yīng)確保轉(zhuǎn)彎順利，保持聯(lián)絡(luò)巷與巷道成70°夾角，間距在70m，每掘進(jìn)一條聯(lián)絡(luò)巷，需要帶式運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行一次移動。

二、大斷面煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用效果

（一）掘進(jìn)效果

利用大斷面煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)能確保掘進(jìn)效果。在具體的掘進(jìn)施工中，可以提高每月的掘進(jìn)工程量，據(jù)調(diào)查，最大掘進(jìn)尺寸為32m/日，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出普通掘進(jìn)速度和效率，日平均與月平均掘進(jìn)水平和效率都得到了明顯提高。

（二）支護(hù)效果

大斷面煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)具有良好的支護(hù)效果，利用四臂錨桿鉆車可以進(jìn)一步提高支護(hù)效率，也可以進(jìn)一步減少頂板支護(hù)的時間。除此之外，可以發(fā)揮四臂錨桿鉆車的有臨時支護(hù)功能，還可以實(shí)現(xiàn)對頂板的臨時與超前支護(hù)，因此，工作效率和安全性都要高于普通錨桿機(jī)。

（三）巷道效果

與滾筒形狀和切割工作有所不同，矩形煤巷巷道利用連采機(jī)設(shè)備，巷道內(nèi)部兩幫較為平整，底部沒有頂?shù)捉牵麄€巷道的形狀更加規(guī)整，因此巷道成型效果更佳。

（四）地質(zhì)條件適應(yīng)性分析

連采機(jī)設(shè)備的體型與重量均大于普通的綜掘機(jī)，相當(dāng)于普通機(jī)械的1.4倍，在具體的掘進(jìn)施工中，連采機(jī)在經(jīng)過積水區(qū)、斷層、破碎帶等地區(qū)時，由于設(shè)備體積大，很容易發(fā)生臥底事故，在爬坡性能上也不如綜掘機(jī)靈活，同樣，綜掘機(jī)由于體小量輕，可以實(shí)現(xiàn)底板掘進(jìn)，還可以進(jìn)行煤層頂板的施工，具有很強(qiáng)的地質(zhì)適應(yīng)性，因此，連采機(jī)快速掘進(jìn)設(shè)備在地質(zhì)條件的要求上高于普通綜掘機(jī)。

（五）人工強(qiáng)度

大斷面煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)可以減少部分人工強(qiáng)度，工作人員利用錨桿鉆車進(jìn)行巷道的支護(hù)。同時，可以提高支護(hù)效果與支護(hù)效率。整個工序的機(jī)械化程度更高，很多工序都免去了人工現(xiàn)場作業(yè)，全面加強(qiáng)了煤礦巷道支護(hù)的安全性，確保了工作人員的安全，顯著提高了巷道掘進(jìn)工作的效率和質(zhì)量。

三、大斷面煤巷快速掘進(jìn)的影響因素

（一）地質(zhì)條件

大斷面煤巷掘進(jìn)有很多干擾因素，其中，地質(zhì)條件是關(guān)鍵的影響因素。在利用煤礦煤巷大斷面快速掘進(jìn)技術(shù)的過程中，能進(jìn)一步加強(qiáng)對集成系統(tǒng)的應(yīng)用，深入分析和及時解決遇到的問題，從而顯著提升大斷面煤巷掘進(jìn)的速率，增強(qiáng)大斷面煤巷的抗壓能力。由于大斷面煤巷中的一些煤層較松軟，經(jīng)常出現(xiàn)縫隙，需要有效避免冒頂片幫的問題，降低大斷面煤巷支護(hù)作業(yè)的工作難度，確保大斷面煤巷掘進(jìn)工作的順利開展。

（二）設(shè)備的配套性

為了合理把控煤礦煤巷大斷面快速掘進(jìn)的速度，需要完整的設(shè)備。在大斷面煤巷掘進(jìn)的過程中，設(shè)備的配套性也是影響因素之一，必須提升加強(qiáng)大斷面煤巷掘進(jìn)設(shè)備的質(zhì)量，工作人員也需要熟練掌握設(shè)備的使用方法，確保掘進(jìn)工作的順利開展。煤礦煤巷掘進(jìn)作業(yè)過程中，工作人員需要靈活使用掘進(jìn)機(jī)，以應(yīng)對各種情況。例如，遇到較松軟的大斷面煤巷時，會導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)的底板發(fā)生下陷，無法確保掘進(jìn)的工作效率。因此，要針對掘進(jìn)機(jī)的選擇和設(shè)置進(jìn)行調(diào)配，詳細(xì)了解工程的實(shí)際情況，定期做好挖掘工作，并重點(diǎn)解決支護(hù)作業(yè)時間長的問題，避免由于設(shè)備問題影響工程的進(jìn)展。

（三）支護(hù)方式及參數(shù)

大斷面煤巷的掘進(jìn)過程中，較重要的影響因素是支護(hù)方式及參數(shù)，會從根本上干擾施工進(jìn)度。大斷面煤巷在掘進(jìn)的過程中，錨桿占一定的比重，會出現(xiàn)較多的工序流程，這一因素直接造成大斷面煤巷的掘支失調(diào)問題。在此過程中，沒有平整的巷道掘進(jìn)成型，也會出現(xiàn)跑鉆問題，影響施工作業(yè)的順利進(jìn)行，降低工作效率和巷道支護(hù)的質(zhì)量。在設(shè)計各項(xiàng)參數(shù)的過程中，必須嚴(yán)格把控支護(hù)方式和參數(shù)，不可以有過高的支護(hù)工作量，否則會影響巷道的安全使用，要嚴(yán)格把控支護(hù)參數(shù)，注意大斷面頂端的煤巷頂板加固的問題。如果產(chǎn)生了較多的剩余，就要在底部增加較合理的支護(hù)措施。如果在大斷面煤巷中缺乏足夠的支護(hù)，也會讓整個大斷面煤巷失去底鼓量，影響大斷面煤巷掘進(jìn)的工作效率，降低大斷面煤巷支護(hù)的穩(wěn)定性。

（四）施工組織管理水平

大斷面煤巷工程掘進(jìn)的工作效率，會受到施工管理水平的影響，施工隊(duì)伍的能力是影響因素之一。施工隊(duì)伍要有良好的技術(shù)和安全管理意識，可以嚴(yán)格要求工作人員，讓工作人員有更加清晰的職責(zé)意識，按部就班的工作，做好交接工作，提高工作效率。但如果作業(yè)人員不能靈活掌握掘進(jìn)方法，不具有良好的設(shè)備操作能力，尚未定期做好設(shè)備維護(hù)工作，就會影響工程的進(jìn)展。

四、大斷面煤巷快速掘進(jìn)關(guān)鍵性技術(shù)完善措施

（一）優(yōu)化支護(hù)方案

大斷面煤巷掘進(jìn)的過程中，工作人員要做到以下方面：第一，進(jìn)一步優(yōu)化支護(hù)方案，合理選擇掘進(jìn)設(shè)施，通過科學(xué)方法進(jìn)行切割。第二，掌握科學(xué)的切割技術(shù)，以應(yīng)對各種情況，輕松處理繁雜的巖石。第三，結(jié)合實(shí)際情況，制定科學(xué)的掘進(jìn)方案，通過提前預(yù)測，顯著提高大斷面煤巷掘進(jìn)的工作效率。第四，科學(xué)設(shè)置支護(hù)方式，選擇與煤礦大斷面匹配的支護(hù)參數(shù)，不斷探索更先進(jìn)的支護(hù)工序，選擇更合理的機(jī)載臨時支護(hù)設(shè)備，從而進(jìn)一步提高巷道的掘進(jìn)效率。

（二）改造輔助運(yùn)輸系統(tǒng)

第一，通過改造輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的方法，全面提高掘進(jìn)的工作質(zhì)量。第二，優(yōu)化實(shí)際工程中的破頂板頂?shù)?，選擇更合理的輔助性運(yùn)輸設(shè)施進(jìn)行工作，也可嘗試使用先進(jìn)的設(shè)備，以此更好地開展大斷面煤巷改造作業(yè)。第三，通過優(yōu)化大斷面煤巷的板塊配置，進(jìn)一步提高錨桿的穩(wěn)定性。應(yīng)用先進(jìn)的錨桿鉆機(jī)可以更好地控制各項(xiàng)工序，避免出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象。第四，全面控制施工時間，提高掘進(jìn)速度。第五，合理排班，協(xié)調(diào)好工作人員的各項(xiàng)工作，確保工作的正常開展。

（三）提高掘進(jìn)技術(shù)裝備水平

工作人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，選擇合適的設(shè)備，進(jìn)一步提高設(shè)備掘進(jìn)的技術(shù)效果，提升掘進(jìn)設(shè)備的質(zhì)量。一些較先進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)具有較穩(wěn)定的性能，能應(yīng)對機(jī)械化持續(xù)掘進(jìn)施工的強(qiáng)度，避免人員過度勞累，提高工作質(zhì)量。此外，還要引進(jìn)與掘進(jìn)機(jī)共同使用的錨桿鉆機(jī)，以此提高大斷面煤巷掘進(jìn)的施工效率，縮短循環(huán)作業(yè)時間。

（四）提高施工組織管理水平

第一，大斷面煤巷快速掘進(jìn)的過程中，應(yīng)進(jìn)一步提升工作人員的管理水平，按規(guī)定操作。如果遇到一些交叉作業(yè)的情況，應(yīng)合理減少循環(huán)作業(yè)的時間。第二，施工管理人員應(yīng)合理把控作業(yè)，盡量讓各項(xiàng)工種協(xié)同作業(yè)。在大斷面煤巷使用到掘進(jìn)機(jī)時，可以讓支護(hù)工做好準(zhǔn)備，首先準(zhǔn)備材料，然后對各段施工地點(diǎn)進(jìn)行合理支護(hù)，如果遇到斷面，立即做好支護(hù)工作，同時要求機(jī)電工作人員立即檢查設(shè)備和各項(xiàng)機(jī)電，開展循環(huán)開工工作。第三，要有明確的分工工作，各項(xiàng)工種合理配合，通過多種方式提高工作效率。第四，制定更加科學(xué)的規(guī)章制度。第五，管理人員要以身作則，做好榜樣帶頭作用，梳理實(shí)際工作中的各種問題，科學(xué)制定各項(xiàng)大斷面煤巷工程的掘進(jìn)施工工序，進(jìn)而全面提升掘進(jìn)的工作效率。

五、結(jié)語

綜上所述，大斷面煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)能顯著提高工作效率，提升機(jī)械化程度，在短時間內(nèi)可以截割出成型的巷道效果，減少人工強(qiáng)度，優(yōu)勢十分明顯，但對工作條件的要求較高，支護(hù)效率還有待提升，同時作業(yè)中需要人工清理大量的浮煤，這些問題都需要引起重視。大斷面煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)在現(xiàn)階段采煤工作中有著重要的作用，會影響煤礦行業(yè)的未來發(fā)展。對此，工作人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，深入分析影響煤巷掘進(jìn)速度的各項(xiàng)因素，進(jìn)一步提高大斷面煤巷快速掘進(jìn)的工作效率，確保煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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