煤矿岩巷快速掘进技术的探讨

煤矿岩巷快速掘进技术的探讨

李春刚

中煤昔阳能源有限责任公司， 山西省昔阳县

摘要：随着我国煤炭行业的发展速度逐渐加快，对岩巷掘进工作进行分析势在必行，本文立足于岩巷掘进工作的现状展开了简要论述，在此基础上针对煤矿岩巷快速掘进自动化技术的研究及应用进行了简述，进而针对当前的应用现状提出了相应的应用策略，以期为煤矿开采工作效率及安全性的提升起到参考作用。

关键词：煤矿；岩巷；快速掘进；自动化技术

1.煤矿岩巷快速掘进技术概述

煤矿的掘进技术在相当大的程度上影响到了煤矿资源的产能。换而言之，掘进技术自身足够先进的话，其必然会对煤炭产能的增加起到推动性的作用。因此，从更宏观的角度上来看，其所决定的是整个煤炭行业的发展前景。所以，推动掘进技术的技术，并且保证回采巷道的安全，便成为了如今煤炭产业发展的一个重要方向。目前，掘进技术根据分类，可以被划分为岩巷掘进技术、煤巷掘进技术以及混合式掘进三种。这中间岩巷掘进技术的直接目的在于开辟安全的煤炭回采通道，并提供空间和安全上的支撑^[1]。由此可见，岩巷掘进技术本身，不仅会影响到煤矿的产能，同时对于开采工人的安全而言，同样也有着不可估量的意义。所以，立足于今日的现状，不断精进岩巷技术对于提高煤矿开采的安全性和效率有着非常重要的促进作用。

2.煤矿岩巷快速掘进自动化技术的应用优势

岩巷快速掘进对于煤矿开采工作具有较为重要的影响，在正常的煤矿开采过程中，岩巷掘进工作的成本、进度及效果都会对煤矿开采产生较大影响，因此必须有效提高煤矿岩巷快速掘进的效率以及掘进质量，才能降低煤矿开采和煤矿生产的成本，从而提高煤矿开采的经济效益。随着煤矿开采工作复杂程度的日益提升，传统的煤矿岩巷掘进技术和掘进设备已经不能有效满足岩巷掘进的需求，因此各大型煤矿企业逐步引入了新型的煤矿岩巷快速掘进自动化技术，以此有效提高掘进效率，同时降低掘进成本，减少人工作业，有效提高了快速掘进工作的管理水平和管理质量^[2]。相较于传统的煤矿岩巷掘进技术，在岩巷掘进过程中应用自动化技术可以克服井下掘进和井下作业的一些障碍，并且由于井下的环境较为复杂，因此传统的掘进技术会受到一定的掘进限制，而在掘进过程中应用自动化技术可以使得掘进作业尽量少受到井下环境因素的影响。在掘进的过程中，引入自动化技术之后可以有效减少故障问题的发生概率，同时可以做到规范掘进，使得岩巷的巷面保持一致。此外，在自动化技术的应用中，一旦岩巷掘进工作过程出现故障问题，利用自动化技术中的实时监测和控制功能，可以对故障部位进行有效定位，同时对故障部位进行紧急关停，从而避免局部故障演化为系统故障，同时提高了故障的排除效率。

3.煤矿岩巷快速掘进技术分析

3.1煤矿掘进技术

（1）岩巷快速掘进技术种类多针对矿产资源的开采，由于技术的发展，产生出多种岩巷快速掘进方法，不同方法与适用条件和适用区域存在一定的差异。在煤矿岩巷快速掘进中，岩体加工技术的应用体现出多方面的优势。应用此类技术有助于保证开采中岩体处于相关稳定状态，开采过程的安全性得以保证。在实际开采中，锚杆支护仅局限于对岩石表层的加固，作用范围较小，而锚索的应用可以直接将作用力传递到岩层的深层，可以更大的范围内对岩体实现加固，在开采中顶板与围岩的稳定性得以保证，人员的安全性得以提升^[3]。

（2）煤矿岩巷掘进内容复杂煤矿岩巷快速掘进不同于露天岩巷快速掘进，煤矿岩巷快速掘进存在多种不安全因素，另外由于开采空间的不便，开采效率与露天开采存在一定的差距，因此在煤矿开采中要借助可靠安全设施来保证开采中人员的安全。此外煤矿开采还会到作业空间小的影响，工作效率受到直接影响，因此煤矿岩巷快速掘进技术的应用要结合保障措施。岩巷快速掘进技术的应用不仅要确保开采安全，还要发挥技术的优势提升岩巷快速掘进效率。

（3）岩巷快速掘进技术处于快速发展中当前，由于各项技术的快速发展，新技术的应用领域在不断扩大，煤矿岩巷快速掘进也产生了多种新技术，借助新技术，不仅有可以提升开采的作业效率，还有助于提升资源的综合利用率，还有利于保护环境，消除安全风险。矿山企业要结合煤矿开采的特点，注重新技术的开发和引进，以提升综合效益^[4]。

3.2煤矿开采应用的岩巷快速掘进技术

掘进过程中，撑木、拉杆、中柱必须齐全牢固，严格按中腰线施工；如果顶空或压力大及时缩小棚距、加强迎头支护，顶空高度达到1m时，通风区采用措施，充填顶空区，防止瓦斯积聚、煤层自燃。在掘进过程中，每掘进100m全断面铺设双层尼龙网（1~1.5m）尼龙网与金属网隔一联一，巷道开口5m内隔断，同时在铺设尼龙网处取掉拉杆，改为撑木、水管与巷帮间用旧胶带隔开，开口处轨道接头加垫绝缘块。由于技术的发展，当前煤矿岩巷快速掘进产生许多新的技术，主要技术包括。放顶技术：此技术适用于倾斜角较小的采掘面，此技术的应用要考虑到作业面可以持久保护稳定性，此外还要保证支护体系与围岩的可靠性。技术应用的可以降低掘进成本，并提升掘进效率。炮采技术：许多技术的应用具有悠久的历史，比如炮采技术，此项开采技术经过多年的发展，发展到现在技术已很成熟，在煤矿开采中广泛应用。但是此项技术的应用有一定缺陷，如开采中方向单一，技术仅局限于长壁岩巷快速掘进。炮采技术的优势是操作简单，由于存在爆破过程，因此安全防护特点重要

^[5]。倾斜分层技术：在岩巷快速掘进技术的应用中，倾斜分层技术可以适用于矿床走向复杂的开采。技术的应用要结合矿床区域环境的特点，还要分析矿床的倾斜度，保证方案的针对性。此项技术也是当前煤矿岩巷快速掘进广泛应用的技术。综合岩巷快速掘进技术：此技术是当前煤矿岩巷快速掘中最为先进的技术。这项技术的优势体现在开采效率高，还可以保证安全，但是对于设备的自动化程度要求也高，但是具有良好的发展前景。

4.岩巷掘进技术的发展趋势

总的来说，岩巷的掘进可以分为三类：（1）采用高效率的全液压钻机进行岩巷掘进。在地质构造等正常的情况下，巷道的月进尺可达到数千米。（2）中小型矿井采用气腿式凿岩机掘进，巷道的每月进尺可以达到几十到百米左右。（3）大断面掘进采用的综掘法，掘进速度快，安全性高，是岩巷快速掘进技术发展的趋势。三种不同的技术都有其各自的技术优势，相当长一段时间内这三种技术会并存。有争议的是岩巷掘进的钻爆法，这项技术在极其坚硬的岩石下破碎时优势特别明显，但是，其劣势在于爆破参数选择困难，而且施工具有一定的危险性。钻爆法可以满足不同断面尺寸岩巷的掘进，例如：德国采用钻爆法对35m²断面的岩巷进行掘进，对地质条件的适应性非常强。与综掘法相比，钻爆法的成本较低，施工起来相对容易，而且需要的设备比较少。对比钻爆法和机械式掘进，在未来岩巷的掘进过程中，应该大力推广的是机械式掘进法；而对于一些特殊的岩巷，掘进时可以适当采用钻爆法。因此，在改善钻爆法的缺点后，也能扩大钻爆法的使用空间，提高其适用性。

结语

随着我国经济的快速发展，我国对于煤炭的需求越来越大，因此企业需要在煤矿岩巷快速掘进工作中引入相应的自动化技术，从而提高岩巷掘进的效率，并且为后续的煤矿开采与生产提供效率保障。在自动化技术应用的过程中，企业需要加强对技术应用的投入和研发，同时加强对技术应用的管理，从而推动自动化技术在煤矿岩巷快速掘进工作中的应用。

参考文献：

[1]张力.煤矿岩巷快速掘进技术的优化[J].大众标准化，2019(14):130-131.

[2]李振洋.关于煤矿岩巷快速掘进技术探究[J].内蒙古煤炭经济，2019(18):195-196.

[3]邵文岗.煤矿岩巷快速掘进技术的优化[J].石化技术，2019，26(08):289-290.

[4]宋沁红.煤矿岩巷快速掘进技术的探讨[J].能源与节能，2019(08):150-151.

[5]李浩文.煤矿岩巷快速掘进技术研究[J].当代化工研究，2019(07):63-64.