浅谈煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施吴书宝

浅谈煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施吴书宝

吴书宝王亚楠

皖北煤电卧龙湖煤矿生产技术部安徽皖北235000

摘要：煤矿巷道掘进是获取煤矿资源的重要方法，但在被动支护的煤矿巷道掘进进程中，各种技术性因素都会对煤矿的掘进工作造成影响。所以，煤矿巷道的掘进管理人员应该深刻分析影响煤矿掘进的因素，并提出切实有效的掘进方法。

关键词：煤矿巷道掘进；影响因素；应对措施

1煤矿掘进地区的地质条件

1.1地质构造

地质构造是指在地层内、外应力作用下，岩层（煤层）或岩体发生变形、位移或断裂而产生的地质形态。主要分为水平构造、倾斜构造、断裂和褶皱。在复杂地质条件下，断层落差、断层走向、煤层赋存变化万千，各种地质构造难以预测。特别是在临近地质构造时，由于掘进、采动及支护等扰动影响而导致围岩应力重新分布，同时，受淋水、风化等物化反应，煤岩性质发生改变，及时根据现场实际情况改变掘进支护技术参数和掘进设备才能保证巷道掘进的安全和高效。

1.2煤岩性质

煤矿巷道掘进时，巷道原始应力平衡被打破，引起围岩应力的二次分布，巷道顶板、底板、两帮煤岩发生形变和位移。特别是在软岩和具有煤岩突出特性的煤岩中进行巷道掘进时，煤岩形变和位移更加剧烈和明显，要特别注意加强巷道支护的监测和管理，及时更改技术参数。软岩由于含有大量高岭石、蒙脱石等遇水易膨胀的矿物质，其自身强度低，遇水后在水理作用下，软岩强度会进一步降低。因此，软岩巷道会随着时间的推移，在地应力、水平应力以及水理作用下，巷道两帮凸出、底鼓变形严重。煤岩突出多发生在地质构造带附近，在巷道开掘后，巷道围岩应力重新分布，在地应力和瓦斯的共同作用下，煤、岩石和瓦斯在极短时间内向自由区喷出或释放。尤其在顶底板岩性致密硬度高、煤层硬度低、高瓦斯、高低压的巷道中多发。

2煤矿巷道掘进类型分析

2.1综合机械化掘进方式

在煤矿井下综合掘进过程中，需要多种设备进行综合掘进，如供电系统、单体锚杆钻机及掘进机等设备，在综合化掘进过程中，掘进机是核心组成部门，通过掘进机的掘进作用，可以满足掘进工作的整体发展进程。

2.2大断面煤巷连续采煤机掘进

在煤矿巷道的掘进中，大断面煤巷连续采煤机掘进方式是主要的掘进手段，其主要分为两种类型：

a）间断运输方式，运用运煤车、运输机及铲车等设备来进行掘进；b）连续运输方式，通过连续采煤机及铲车等设备进行连续掘进，在相互配合的作用下，在巷道内进行支护作业，在循环作业的方式下，可以提升掘进效率。

2.3掘锚一体化

在煤矿巷道的掘进中，掘锚一体化是高效的掘进方式，主要是采用连续采煤机或悬臂式掘进机的新型掘进方式，称为掘锚机组，其主要是通过组合的形式来进行作业，具有配合度高的特点，其主要具有两种形式：悬臂式掘进机机载锚杆机掘进机组和连续采煤机为基础的组合形式。

3影响煤矿巷道掘进的因素

3.1掘进施工工艺不合理

在中国煤矿行业的发展过程中，煤矿巷道掘进施工积累了大量经验，掘进施工主要采取钻爆法，虽然其速度不快，但仍会对岩体应力有较大影响。在支护技术中，锚喷支护能对煤矿巷道有效支护，但其也有一定的缺陷，例如施工质量水平较低。而在钻爆法的实施过程中，控制药量的大小是一个施工难点，如果药量不合理或布置的位置不正确，则会影响整个巷道施工和支护的效果。

3.2地质构造较为异常

在煤矿巷道的掘进施工过程中，很容易受到地理环境的影响，所以施工人员应充分考虑地质构造的客观因素，不仅要对顶板支护技术加以了解和熟悉，还要根据施工面临的实际情况采取措施，将技术改进以适应实际客观情况。不同的煤矿周围的地形地质有所不同，在地质适合或有利于掘进施工时，可适当加快煤矿巷道掘进施工的进度。而地质构造的变化严重影响煤矿巷道掘进施工的质量，尤其是在施工过程中遇到褶曲断层的地形结构时，由于其煤岩的厚度变化很大，所以对煤矿巷道的掘进施工有很大的难度，会使掘进施工及支护的稳定性降低，还会导致煤矿巷道的坍塌和跨落现象，造成施工的安全事故。

3.3安全技术不足

由于煤矿巷道围岩的可靠性和稳定性较差，结构较为复杂，使得掘进施工和支护较为困难，且在掘进施工过程中，还会出现巷道移位或发生变形等现象，从而使得煤矿巷道损坏，尤其是施工中煤矿巷道的岩层较为松软时，如果巷道的安全防护技术水平不高，措施不合理或不恰当，很难满足施工要求，且经过多次返修后也难以解决。同时，在煤矿巷道掘进施工过程中，如果围岩岩体遇到水，则会使煤矿巷道承受较大的压力，从而产生膨胀而变形，使得巷道支护结构产生损坏。而且在煤矿巷道掘进施工中，较易受到水文条件和地质结构的影响，顶板处还会发生脱落现象，煤矿岩层由于其节理和层理的因素会片帮，顶板裂缝也会不断增多，导致施工过程中发生严重的冒顶事故，造成工作人员的安全损害。

4煤矿巷道掘进影响因素的预防措施

4.1提高地质勘查水平

首先，要在提升煤矿巷道掘进质量时把地址勘查技术的配合机制当作关键，在整个煤矿巷道处理过程中优化配置技术的配合机制。煤矿企业要从决策机构着手，深刻分析影响巷道掘进的因素，确保所有的地质勘查工作能够在先进勘查技术的支持下进行。勘查技术的技术优化要从地质构造的角度出发，通过技术变革提高所有的地质勘查工作的准确程度，真正在技术整合过程中增强所有技术应用方案的价值，在勘查活动中逐步积累有用的经验和技术。在地质勘查技术应用前，一定要把三维勘查技术作为重中之重，保证所有的勘探活动应用高效的勘探技术来完善勘探程序，保证能在开采煤矿资源的过程当中真正应用到所有的勘查技术。勘探技术应该要和煤矿巷道的处理技术保持一致，在选取技术应用区域时应该要首选一些煤矿资源比较丰富的地段，把勘探工作和煤矿开采区的技术特征有机结合在一起，对优质煤矿资源进行更加高效的勘测，并提高地质勘探的准确性。把无煤区的综合勘探技术当中的直接探测范围设定到5m以上，有效杜绝无煤区对煤矿资源造成的影响。

4.2完善煤巷掘进技术

在掘进煤矿巷道时，开展技术性创新要同时从硬件设置和应用技术两个方面来着手，真正提高煤矿掘进工作的效率。在更新硬件设备时，要积极引进世界各国的先进设备，并在保证经济基础足够强大的前提下，利用煤矿巷道掘进中的地质勘测手段，科学合理地分析矿产资源的价值，保证在对矿产资源进行开发时能够和掘进技术保持一致。在革新技术时，一定要首先考虑经验因素，在引用先进技术的同时逐步健全技术的研发机制，使所有的掘进技术都可以满足掘进工作的需要。从掘进巷道的技术研发层面着手，在有效控制故障因素的前提下对现有的掘进技术进行优化，使所有煤矿开采工作和巷道掘进的技术要求相适应，并在改良硬件设施的过程里逐渐优化技术。煤矿企业要在优化煤矿技术时把自主研发模式当作主攻方向，并着重研究开发过程中可能引发故障的因素，确保技术的所有方面都能充分满足煤矿巷道掘进工作的技术要求。利用有序的交叉作业，使巷道支护能够和巷道掘进同时进行。同时，对不同工序的作业时间进行科学安排。

总之，煤矿井下开采过程中工艺水平、机械设备水平以及所应用的采掘技术都对煤矿生产的能力有重要影响，大型、高产、高效的机械化掘进技术是煤矿矿井实现高质量开采工作的必要条件，已经成为煤矿企业生产和安全矿井建设过程中重要的技术保障，也是巷道掘进技术的发展方向。为此，务必进一步地探究煤矿高效掘进技术，明确且面临的问题和不足之处，且仔细地分析形成问题的因素，从而实施行之有效的完善对策和优化措施，从而深入完善煤矿高效掘进技术，实现煤矿掘进工作效率与开采效率的提升，最终实现理想的煤矿企业经济效益。

参考文献

[1]张炜，张东升，邵鹏等.深部高应力岩巷快速钻爆施工技术[J].煤炭学报，2011，36（01）：43-48.

[2]朱占虎.大断面岩巷钻车作业线快速掘进施工技术[J].煤炭科学技术，2007，35（09）：40-42.