煤矿开采中岩巷快速掘进技术的应用研究

煤矿开采中岩巷快速掘进技术的应用研究

王付永

（神华宁煤集团麦垛山煤矿宁夏银川市750000）

摘要：我国煤矿面临开采和挖掘失调的问题，存在严重的资源危机和环境危机。煤矿建设和生产过程中，离不开岩巷快速掘进技术的应用，其能够保障煤矿开采工作的顺利进行，使各个工序之间具备良好衔接，优化煤矿开采过程。本文主要分析煤矿开采中岩巷快速掘进技术的应用，探讨其未来发展前景。

关键词：煤矿开采；岩巷快速掘进；煤炭生产

前言

以往岩巷掘进技术因适应性差、设备陈旧等，在煤炭开采过程中应用效果不佳。岩巷快速掘进技术依托科学的掘进破岩、支护和装运技术，科学合理布局各施工工序，将技术及管理优势发挥到最大，提高煤炭开采质量，实现高产和稳产的同时，推进煤炭行业朝向更好的方向发展。

1煤矿开采中岩巷快速掘进技术的应用

如今的岩巷挖掘技术以钻爆法为主，具体工程实践中会用到是悬臂式挖进机。通过分析岩基机械化作业情况，了解到岩巷掘进技术主要有如下三种：气腿式凿岩机配耙斗装岩机作业方式，掘进速度设定值为60-70m/月；全液压钻车配侧卸装岩机作业线，全液压钻车的应用范围很广；综掘法作业线，应用到的设备有带式输送机、配梭式矿车、悬臂式掘进机等，该技术掘进速度快，近年多被应用到岩巷掘进工作中。

1.1液压钻车配侧卸装岩机挖进

结合岩巷掘进工作要求，优选侧卸装岩机和履带式液压钻车。尝试选择ZCD60R侧卸装岩机，该设备无论是装载功能，还是技术生产率都很高，而且具备很好的行走插入效果。将全断面装载作为主选方式，在装载过程中不需要清理工作面岩石，工程实施过程中，直接将托板、溜槽等运出场外，操作效果非常好。使用CMJ17液压钻车，该车使用过程简便，机身小，操作灵活，无论是地板，顶板，还是工作面都可实施双臂凿岩，凿岩速度往往被控制在0.8-2.0m/min，速度和效果极佳[1]。

完成机械选型工作后，仅执行配套作业线即可。该背景下，不需要通过人工操作设置工作面钻眼，而且使用的是侧卸装岩机，能够有效避免因钢丝绳甩动或绳子断裂出现人员伤亡；无论是装岩、凿岩，还是掘进效果，都非常好。针对大断面岩巷，液压钻车效果远比气腿式凿岩机应用效果好。侧卸装岩机生产效率也远远高出耙斗装岩机；巷道成形后比较稳定，质量高。应用液压钻车能够对炮眼方向进行控制，增强断面轮廓的规整性，保证巷道形状；工期短，施工过程简单。该工程环境下涉及到很多技术操作内容，依靠机械完成开采目标，生产效率和质量都比较高。具体技术使用过程中，应全面做好支护工作，提高机械的性能和使用质量。

1.2气腿式凿岩机配耙斗装岩机掘进

在中小型煤矿开采过程中，耙斗装岩机和气腿式凿岩机应用效果非常好。同时应用这两种岩巷掘进技术，具备非常好的工艺效果，装岩和打眼过程也不会受断面尺寸干扰，有利于平行施工；而且，生产效率高，矿车调度背景下，该施工作业的生产效率非常高。然而，这类施工技术在应用过程中往往会受到外部工作环境和人员劳动强度的干扰，安全性难以保证。加之，执行具体操作时不能够引入全液压钻车，导致掘进速度受限，机械化水平也不是很高。

1.3悬浮式掘进机配带式、梭车输送机掘进

在煤矿开采过程中应用综合掘进法，会涉及到带式输送机、悬臂式掘进机、梭车等一系列配套设施。这类设备的自动化水平很高，不会扰动围岩，而且很大程度上加快了掘进速度。一线施工人员要对技术应用过程实施严格控制，结合各岩性的具体岩巷情况优选合适的掘进技术。具体工程实施过程中，要立足于煤炭开采实际，分析外部作业条件，在较大断面上使用，而且外部地质条件不能过于复杂，岩石普氏系数要在8以上，提高掘进质量，达到良好的煤矿开采效果[2]。

2岩巷快速掘进技术发展前景

随着液压钻车配侧卸装岩机挖进、气腿式凿岩机配耙斗装岩机掘进、悬浮式掘进机配带式、梭车输送机掘进等新技术逐渐被应用到煤矿开采中，岩巷快速掘进技术发展前景不容忽视。相关从业人员和工程领导要立足于煤炭开采工作实际，了解我国煤炭采挖及生产过程中的技术优势及存在的一些弊端，分析相关技术前景，为煤炭开采挖掘工作奠定良好基础。

分析如今的岩巷掘进现状，可以了解到掘进技术的应用非常专业，其中尤以综合掘进法和钻爆法为主。综合掘进法应用过程简单，但适应性不强，由于设备体积比较大，无论是设备的安装过程，还是运输过程，都需要对场地问题和巷道因素等进行综合考量。因而，将该作业操作方法应用到煤矿岩巷中很容易受各种外部因素的干扰和制约。应用钻爆法过程中，虽然增加了顶部施工难度及施工过程中的危险性，掘进速度慢等，但是该施工技术在应用过程中并没有对外部地质环境和场地提出过高要求，只需要按照严格的实施流程，科学调整爆破参数，适当更改预注浆或预裂措施即可。

如果巷道断面形状和尺寸等各有不同，只需要借助锚索，对锚杆进行支护，或者科学调整掘进程序即可，使掘进工作能够顺利进行。钻爆法在国内非常具有应用空间，而侧卸装岩机在该过程中的作用也不应该被忽略。以德国为例，这个国家煤矿岩巷多为半煤岩，但仍比较倾向于应用钻爆法开展采矿工作，足以说明钻爆法的应用价值。我国也要结合自身煤矿开采要求对该技术进行尝试性应用，提高煤炭开采工作质量及效率，在最短时间内实现收益最大化[3]。

结语

综上所述，煤矿开采工作中涉及到的专业内容比较多，施工过程复杂，科学选择和使用快速掘进技术能够提高煤炭开采质量和效率，降低开采过程中的难度。煤矿企业要结合具体的煤炭开采需求及煤矿环境情况，对岩巷快速掘进技术进行优选和使用，借助机械化水平，提高煤炭开采工作质量和效率，最大程度规避煤炭开采过程中的各类问题，不断引入先进煤炭开采理念及新型工艺和技术，促进我国煤炭生产及能源发展，提高国际竞争力。

参考文献：

[1]张晋鄂.煤矿开采中岩巷优化爆破方案与快速掘进技术研究[J].内蒙古煤炭经济，2016，（18）:135-136.

[2]李舒云，游魏.煤矿矿井建设中岩石巷道的快速掘进技术分析[J].民营科技，2015，（11）:84-84

[3]张舰.浅谈快速掘进方法在煤矿岩巷中应用[J].工程技术：全文版，2017，（1）:00233-00233.