煤矿巷道快速掘进施工技术研究

煤矿巷道快速掘进施工技术研究

侯廷喜

中煤科工山西华泰矿业管理有限公司河曲分公司 山西 忻州 036500

摘要：当前煤矿地表变得更深，甚至形成大断面，地质条件日益复杂，为巷道掘进工作带来了较大难度，延缓了开采进程。对此，煤矿企业应优化改进快速掘进工艺，分析岩石情况，使用可靠的安全保障措施，以更为快捷的完成巷道掘进与施工工作。
关键词：煤矿巷道；快速掘进；施工技术

1影响煤矿巷道掘进速度的因素分析

分析影响煤矿巷道掘进速度的因素，有助于采取更好的解决措施。根据大量的现场施工统计发现，影响煤矿巷道掘进速度的因素主要可分为地质条件、技术因素及人为因素三类。下面将对这三类因素进行具体分析。

1.1地质条件

巷道掘进是在岩层中进行的，不可避免地会受到掘进的地质条件影响。在巷道掘进时，若不能有效地应对地质条件，则不仅不能保证巷道的正常掘进，还容易引发一些地质灾害。在软岩中进行掘进时，巷道变形速度快，需要及时采取支护措施；在一些地质构造区掘进，则可能诱发一些动力灾害，例如冲击地压灾害、突水事故；在煤层和岩层的交界处进行掘进，则有可能诱发煤与瓦斯突出事故。巷道掘进要穿过一些地质构造区时，通常会采取一些安全措施，这会浪费大量的时间，严重影响巷道掘进速度。例如巷道掘进在穿过陷落柱所在区域时，既要做好煤矿的探放水工作，以免陷落柱破坏时会有大量的水涌入工作面，还要做好煤矿的顶板管理工作，因为陷落柱附近的岩体比较破碎，可能发生冒顶事故。此外，在陷落柱附近开采时，矸石量比正常掘进时要大很多。排完陷落柱区域的矸石可能要花费大量的时间。

1.2技术因素

在巷道掘进过程中，所采用的施工技术对巷道掘进速度也有着十分显著的影响。施工技术主要包括巷道的掘进技术和支护技术。目前常用的巷道掘进技术主要有钻爆法和综掘法。钻爆法和综掘法并没有绝对的优劣之分，在岩层比较硬时，采用钻爆法的优势要大于综掘法，而在岩层硬度一般时，综掘法的优势要大。在地应力的作用下，巷道会产生变形，若不进行及时支护，则可能会导致巷道由于变形过大而失去使用价值。根据巷道使用年限的不同，可将支护分为临时支护和永久支护。相比之下，永久支护的施工时间要比临时支护的施工时间长很多。

1.3人为因素

巷道掘进施工多是通过人工来完成的。因此，施工人员的组织方式对施工速度也有着一定的影响。在掘进工作面施工现场，工人数量比较多。若不能有效地对工人的施工作业工序进行分配，则很可能严重影响巷道的掘进速度。在施工时，重点要做好掘进和支护时间的合理分配，不能出现掘进和支护脱节的问题。如果管理者水平较高，则能调动广大职工的积极性，且能合理安排各施工工序的衔接，以防止窝工现象的产生，从而提高巷道掘进速度；如果管理者水平较低，则职工思想抵触，各工序不能交叉平行作业，呈依次作业，将会造成作业循环时间变长，掘进速度变慢。

2加快巷道掘进的方案

为了加快煤皮带巷下组掘进速度，实际勘察后，分析了减慢巷道掘进的原因，并制定了相关的措施予以改进，确保顺利的开展掘进工作。

2.1设计施工准备工作

制定掘进巷道前的施工工作有：地质煤矿的相关工作者需要提前标注开口皮带巷的方位，以及中腰线的位置；进行巷道的钻探及综合物探，以便了解地质和水文情况，及时处理隐患问题，确保安全施工；制定措施及时调整断层；优化通风机构，施工周围合理安排排水管路和风管、钻杆和水管、锚头和风钻以及支护材料等，进行整齐摆放；施工前接通风水管路，并确保畅通，达到施工正常。

2.2掘进设备和方式的合理选择

探索实际的地质环境，掘进的皮带巷下组煤的开口巷道选择炮掘方式，煤顶板9号选择综掘方式进行施工。掘进皮带巷的工作面选择的综掘机型号是EBZ-200H，运输设备也选择与之配套的，机载转载机的煤利用综掘机铲板装运，利用多个胶带输送机进行连接运输，最终地面接收到煤矸石。综掘机的截割使用往复横向方式完成施工，0.5m的截割头可以达到0.6m以内的进刀深度，预留两帮是0.2m，3m的循环进度，每个循环需要六刀，煤岩1m才是巷道底部，比较适合顶锚杆施工。

2.3工序的合理性

在支护和掘进巷道时，选择平行交叉的作业方式。采用一掘一锚的传统方式作业，施工时顶板钻孔不可同步进行帮部钻孔，因为影响太大。合理调整实际的地质情况，保证好的顶板状态时，作业方式还是一掘一锚，支护方式优先顶板支护，随后是帮部支护，作业施工时增加空间，才可以联网工作同步完成顶板及帮部的钻孔，满足循环的整体时间要求；帮部与顶板不具备好的条件时，需要换回以前的作业方式。

2.4加强管理水平

需要培训员工的安全与技术后，再进行施工掘进巷道。管理者需要具备的管理班组理念先进时效，确保所有员工具备合格的职业技术与文化素质，工资分配选择合理的制度，达到所有职工积极的生产。掘进时确保所有职工各司其职，操作要严格依据操作规程，确保所有要求和每道工序都可牢记于心，互相配合才能施工顺利。

2.5引入先进地质探测技术

煤矿开采环境较为复杂，开采效率受地质条件影响较大。为了提高煤矿开采效率，技术人员应引入先进地质探测技术，以得到精确完整的地质勘测信息，帮助煤矿企业根据信息作出正确决策。煤矿掘进期间存在多种不可控因素，通过钻探、巷探以及物探等先进的地质勘测技术可以实现问题的预处理，了解煤层的具体构造，得出水文与岩层信息，避免出现老巷积水，有效预防突水、瓦斯等事故，保证施工人员生命安全，实现预期生产目标。在采掘工作前，技术人员应探测矿区地质情况，设计钻探图纸，并针对可能出现的问题提前制定解决方案。施工期间，工作人员严格根据设计图纸操作，一旦发现不符问题，及时上报至相关部门，保证开采质量与效率。

2.6防尘与通风处理技术

2.6.1防尘技术

煤矿巷道掘进过程中，煤块掉落与设备、地面碰撞后，会产生粉末，以致工作面沉积较多粉尘。在摩擦压力作用下，煤岩也会被粉碎产生粉末。因此，技术人员应综合采用通风、巷道岩壁清洗、湿法钻眼、凿岩、安装隔爆设备以及煤层注水等除尘措施。实际施工期间，还可以将长短抽通风除尘与多种技术结合，实时监测空气中粉尘浓度，并配备完善的粉尘防护措施，保证巷道安全掘进。

2.6.2通风技术

巷道掘进面的通风效果直接影响着煤矿开采效果，因此技术人员应采用科学的通风处理技术，根据通风机的工作量与工作风压要求确定通风机类型，当前较为常用的为压入式通风机。距离风口10m以上启动，在距离地面30mm以上位置安装，降低通风机的吸入风量。运行期间，煤矿企业还应安排专人实时监管通风机，在井下开采时预先检查维护，保证通风机安全稳定运行。除此之外，技术人员还应根据极限通风长度供风标准选择通风风筒直径，尽量选择直径较大的风筒。为了避免涡流问题，应在距离掘进工作面5m以内范围内安置风筒，保证巷道良好通风效果。

结语

巷道快速掘进是所有井工巷道关注的重点问题之一，其是煤矿实现高产的关键。在巷道掘进施工过程中，影响巷道掘进速度的因素主要可分为地质条件、技术因素和人为因素三方面，其中地质条件的影响最为关键。为了能提高巷道的掘进速度，应做好巷道施工的地质勘探、选择合适的施工设备及进行有效的施工管理。研究可为实现巷道的快速掘进提供一定的指导。

参考文献

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