浅谈煤矿施工过程中的快速掘进技术徐磊

浅谈煤矿施工过程中的快速掘进技术徐磊

徐磊

中煤第三建设（集团）有限责任公司三十六工程处安徽宿州234000

摘要：目前，随着我国煤矿企业的发展，安全高效的生产已经成为企业长期追求的目标之一。快速掘进技术作为一项高效安全的掘金技术在煤矿施工中有着非常重要的作用，本文就主要分析了煤矿施工过程中的快速掘进技术，希望可以提供一些借鉴，进一步促进我国煤矿工业的发展。

关键词：快速掘进；巷道；影响因素；应用

引言

随着我国煤矿综合机械化程度的不断提高，采煤工作面推进速度明显加快，工作面开采与煤巷掘进的矛盾越发突出，很多煤矿出现了采掘接替紧张的局面。为了维持正常的采掘协调关系，这就需要采用有效技术手段来提高煤巷的掘进速度，使之与工作面的推进速度相匹配，从而保证矿井的安全高效生产。因此，煤巷掘进速度的快慢对矿井的正常生产有着直接影响，而煤巷掘进速度受到多种因素的影响，如掘进工艺、支护方式、各施工工序之间的配合程度等，针对如何实现煤巷快速掘进的问题，应首先分析其影响因素，然后选择与煤层地质条件相适应的掘进设备，采用合理的掘进施工技术，制定施工组织计划，使各个施工工艺配合默契，达到施工效率最大化、施工时间最短化，从而使煤巷的掘进速度得到提高，为煤矿的采掘比例协调提供保障。

1煤矿施工过程中快速掘进的影响因素

煤矿施工过程中掘进是综合的、复杂的，掘进设备的现代化程度影响了掘进速度，各生产工序也一定程度上决定了掘进速度。掘进速度不仅与掘进设备本身能力有关，还与其他相关施工环节，包括通风、供电、支护、运输、通讯、安全等问题息息相关。

1.1地质因素

井下地质条件对掘进工作的影响很大，良好的地质条件可为快速掘进提供一个良好的作业环境；复杂多变的地质条件对掘进工作造成严重的影响，只有借助相关设备、措施达到安全状态才能进行快速施工，这在很大程度上影响了煤矿巷道掘进的速度。此外，煤层瓦斯也制约巷道的掘进速度，高瓦斯浓度下进行工作存在爆炸危险性，必须降低掘进而和回风巷道中的瓦斯浓度才能进行正常施工，不仅使掘进成本提高，还严重影响巷道掘进进度。

1.2掘进设备

随着工业技术的发展，现代化的掘进设备已经开始在煤炭开采中使用，掘进速度得到大幅度提高，研究高可靠性、大功率以及自动化程度高的新型掘进设备是提高掘进工效的关键。

1.3施工组织管理水平

施工组织管理水平是影响巷道快速掘进施工的人为因素。如作业班组管理制度是否严格，工人分工及职责是否明确，施工组织是否按正规循环进行作业，交接班制度是否完善等，都会对巷道掘进速度造成影响。此外，作业人员对掘进设备结构性能的掌握程度、操作设备的熟练水平及对设备故障的维护检修能力等人为因素也会影响巷道的快速掘进。

1.4支护方式及参数

支护方式及参数是影响巷道快速掘进施工的另一个重要因素。在巷道掘进施工的各个工序中，锚杆（索）支护工序的工作面占整个掘进工程量的比重在50%以上，因此该工序占用的时间最长，这是造成掘支失调的主要原因。当巷道掘进成型不平整，容易在打眼过程中造成跑钻现象，顶板锚杆（索）的安装与两帮锚杆（索）的安装不能实现平行作业，这些都会降低巷道支护的效率，从而影响巷道的掘进速度。此外，在设计支护参数时，支护密度过大会增加支护的工作量，影响巷道的快速掘进，支护密度过小则容易造成巷道失稳，影响巷道的安全使用，因此要选择合理的支护参数。

2实现巷道快速掘进的技术措施

实现巷道快速掘进需要技术和管理双管齐下，依靠技术进步和科研成果的转化，提高施工的机械化水平，并完善组织管理制度，制定合理的作业方案，提高作业效率。煤矿要根据实际条件安排合理的掘进方案，创造出合理高效的方法，才能提高巷道掘进的质量和速度。

2.1掘前勘察

为了实现巷道安全快速掘进的目标，首先要对开采区域的地质情况进行详细的勘察，制定科学合理的施工方案，这样既能保证施工的安全性，又能保证高效的巷道掘进。

2.2提高掘进技术装备水平

根据煤层赋存条件、顶底板岩性、地质构造及煤层性质等情况，选择与之相适应的掘进设备。新型掘进机性能稳定，截齿抗压强度大，截割能力强，可实现煤巷机械化连续掘进施工，大大提高了巷道的掘进速度，并减少了工人的劳动强度，而且该设备采用集中润滑系统，各部件可靠性高，设备故障率小，有效降低了维护工作量。同时，对运输设备及支护设备进行改进，依据采煤工作面转载机自移装置的工作原理，研究出了掘进工作面带式输送机机尾的自移装置，使运输设备具有随掘进机前进的自移功能；引进与掘进机相配套的锚杆钻机，提高了打眼的施工效率，加快了锚杆支护的施工进度。从而通过改革创新实现了由掘进机、运输机、锚杆钻机、锚杆支护作业平台组成的煤巷机械化快速掘进施工的作业线，缩短了掘进和支护的循环作业时间，提高了巷道的掘进速度。

2.3完善组织管理

组织管理的科学性，是实现井下巷道快速掘进的重要保障。随着煤矿机械化程度的不断提升，相关设备操作人员技术水平也需要不断提高。为有效提高巷道掘进速度，采用以工种岗位制为核心的施工管理方式，同时加强组织培训，参考“3E”原则，对相关人员的专业技能培训、安全管理培训，不断提高安全意识，增强技术操作能力。为实现快速的巷道掘进施工，采用多工序平行交叉作业制度，将巷道快速掘进的潜力最大限度地发挥出来。

2.4优化支护方式及参数

巷道围岩性质不同，支护方式及参数的差别较大，因此要根据顶底板岩性、地应力分布规律、煤层性质等情况，选择与围岩性质相匹配的支护方式及参数，从而使支护设计得到优化，减少支护工序在正规循环作业中的时间，提高支护效率，达到巷道快速掘进施工的要求。如当顶板破碎、底鼓严重时，可将巷道断面形状设计为拱形断面，改善巷道的受力情况，减小应力集中，提高巷道掘进效率；当顶板完整、岩性条件较好时，在保证巷道施工安全和支护效果的基础上，可以适当增大锚杆（索）支护的间排距，减小巷道支护的工程量，提高巷道的掘进速度。同时，巷道临时支护对实现掘支平行作业有着严重影响，如果临时支护简单，则会威胁巷道掘进施工的安全；如果临时支护不合理，则会降低巷道掘进施工的速度，为此应积极探索研究新型机载临时支护设备，代替传统的前探梁支护或横梁支护，可以最大限度的减小临时支护对掘进的影响，提高巷道的掘进效率。煤巷快速掘进施工对采煤工作面的正常衔接及矿井的安全高效生产有着直接影响，因此要根据不同矿井的地质、生产条件，对煤巷掘进速度的影响因素进行分析，进而从自然因素、设备因素、人为因素等方面探讨了提高掘进技术装备水平、实行多工序平行作业、加强施工组织管理、优化支护方式及参数等技术措施来实现煤巷快速掘进施工，达到施工效率最大化、施工时间最短化，为保证煤矿的采掘平衡提供依据。

结束语

快速掘进技术措施可以大大提高工作而的掘进速度，解决煤矿施工中的交替问题。在煤矿开采中采用先进的快速掘进技术并配套设备、合理的施工组织管理以及考核激励措施可以实现煤矿施工的高效安全。

参考文献：

[1]郭照京.煤矿开拓巷道快速掘进技术研究[J].科技创业家，2013（13）.

[2]张建强，何鑫，张飞龙，等.巷道快速掘进技术的研究与应用[J].中国高新技术企业，2011（27）.

[3]程敏，范志胜.论巷道快速掘进的影响因素及其技术措施[J].现代商贸上业，2010，22（7）.

[4]田贵阳.巷道快速掘进的影响因素及其技术措施综述[J].内蒙古煤炭经济，2015，（2）.