煤巷快速掘进技术研究与应用

摘 要：煤巷掘进是煤矿开采的重要作业，根据煤巷掘进技术的掘进方式、应用现状，对影响掘进速度因素进行了分析，最后总结出四项优化措施，以促进巷道的快速掘进。

关键词：煤巷；快速掘进；技术措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.057

0 引言

我国煤炭产业当前正处于蓬勃发展时期，随着煤炭技术水平的日益完善，已建设完成了一批又一批高产高效矿井。煤矿发展新时期下，“合理生产，三高两好矿井”（布局合理、生产集中、机械化程度高、产量高、效益高、安全好、效益好的矿井）成为追求的主流，而煤巷掘进是煤炭开采过程中常见的技术手段，也是矿井高产高效的关键影响因素之一，煤巷掘进速度的快慢、技术水平的高低将直接制约工作面采掘工作，影响矿井的生产效率。因此，探求速度更快效率更高的煤巷掘进技术引得越来越多的关注。

1 煤巷掘进技术的应用现状

自我国对矿井建设进行改革，将开拓巷道和采准巷道布置在煤层中以来，煤巷掘进在井巷工程中的比例日益增长，到现在为止约占总掘进巷道的70%左右。目前，我国煤巷掘进方式分为三类：其一是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，即煤巷综合机械化掘进（综掘），它推行范围广，在我国大部分煤矿产业中都有运用；其二是连续采煤机与锚杆钻车配套作业线，在我国神东、万利等矿区及鄂尔多斯地区进行了应用；其三是掘锚机组掘锚一体化掘进，仅在一些矿区进行了使用，还没得到有效推广。

目前，我国的煤巷掘进技术已发展的越来越成熟，但是相对于一些其他国家还有一定的差距，在很多方面比如掘进机械、掘进工艺、掘进速度、煤巷技术管理等还存在很大的发展空间。尤其是当前煤采需求越来越大，煤巷掘进要紧跟煤采的步伐，煤矿开采深度不断增加、难度不断加大，煤巷遇到打大断面、过断层带时有发生等等，这给快速掘进技术带来了更大的挑战，可见我国在煤巷快速掘进技术领域还有很长的一段路要走。

2 煤巷快速掘进技术的影响因素

制约煤巷掘进速度的条件很多，综合分析国内煤矿产业掘进过程中遇到的问题，可以总结以下几方面的影响因素：

（1）外在条件。我国地大物博，地质复杂多样，各煤矿地质条件或多或少均不一样，气候条件也各有不同，这就导致掘进技术应用受到限制、掘进时间受到制约，使得不同时间不同地域的煤矿产业不得不针对煤矿特有的外在条件探索最相适应的掘进技术，探索过程越长，掘进速度越慢。

（2）掘进技术自身的缺陷。比如综掘方式，掘进机与单体锚杆钻机配套作业，但两者分体工作，就会导致时间不能合理分配、充分利用，而且综掘技术中支护作业复杂困难，支护与顶板条件联系紧密，顶板差，支护安全性就差，就会降低掘进速度。

（3）设备机械化水平。设备运行的稳定性、机械化程度直接关系掘进速度的快慢，煤巷掘进工作是一项系统性要求很高的工作，破岩→装岩→运输→支护整个过程都要相互配合紧密，各阶段设备工作状态是否良好、机械化水平高低状态，直接影响掘进速度。倘若煤矿引进新设备，操作人员对新设备还需要一段的适应期，这样就会浪费时间，严重的还会导致各项工作衔接出现不连贯性。

（4）施工管理。首先是施工组合流程，根据掘进具体工艺要求，合理组织施工流程，可有效提高掘进速度；其次是生产管理，施工人员没有经过岗前培训、作业人员对工序流程不熟悉、生产管理制度不健全等，都会导致工作人员态度散漫，影响掘进速度与质量。

3 提高煤巷掘进速度的技术措施

（1）选择合适的掘进设备。掘进设备是煤巷掘进技术中必不可少的，首先是掘进机，掘进机选取的是否恰当直接影响到煤巷的掘进速度和煤矿的产量效益。选取掘进设备时，要根据煤巷所处的地质条件、工作环境选择合适的掘进机。比如煤巷掘进过断层带时，EBZ200掘进机因为自身的机器性能稳定、爬坡能力强、破岩能力好、循环进度快等优点，相比于EBZ-160型掘进机而言更具有可选择性。其次是运输机，运输机与掘进机自成一体，两者共同组成了一套完整的综掘体系，运输机的选取要与掘进机相适应，起到相辅相成的功效。此外，还应加强连续采煤机的采用，使之与锚杆支护配合作业，提高掘进速度。

（2）支护优化。支护作业是掘进中的重要一环节，传统的综掘工艺中，掘进机与锚杆机分开工作，采用人工打眼，浪费人力物力，耗费时间且效率低。因此要尽可能地推进掘锚一体化技术，使用现代掘锚机，使掘进作业与支护作业同步进行，保证快速高效进行掘进工作。而且在煤巷的综掘技术中，巷道支护作业受顶板条件的约束，在顶板条件比较有利的情况下，可以合理适当加大锚杆的距离，缩短施工工期；在顶板条件不利的情况下，可将顶板两帮加固，采用补打高强锚杆挂网来加强支护，起到支护优化的作用。

（3）优化工艺流程。在煤巷的综掘技术中，首先要进行巷道的整体检测，视察巷道中突发情况如存水、坍塌等，做好掘进前的探测工作，同时在掘进作业过程中，要了解各工作面的现状，以免作业过程中遇到突发危险不能及时应对，耽搁掘进进程。掘进过程中，要保证破岩、装岩、运输、支护配合紧密，有条不紊的进行每一环节，制定科学有效的掘进流程，并在作业过程中学会随机应变，不断进行优化。

（4）科学化管理。前面已经提到，生产管理是影响掘进技术速度的因素之一，生产管理要做到科学化，首先是对工作人员培养科学化，即加强培训、提高其作业技能，使其能够沉着应对各种危机；其次是对管理制度的制定要科学化，施工组织要合理有序，掘进制度科学有效，掘进设备管理妥当，使煤巷掘进技术中人员分工合理，作业交叉有序。

4 结论

综上所述，随着煤矿产业的发展，快速有效的巷道掘进技术得到越来越多的推广，在了解煤巷掘进技术的应用现状，把握地质条件、掘进设备选择、支护作业、施工管理等掘进速度的影响因素的基础上，不断寻求提高巷道掘进速度的新方法新技术，将会为巷道掘进创造出更好的应用前景。

参考文献：

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[2]柴敬，张征，高习海等.石嘴山二矿煤巷综掘技术[J].2007，35（04）.

[3]张卫斌.煤巷快速掘进技术初探[J].采煤技术，2003，3（04）.

作者简介：闫利刚（1979-），男，吉林珲市人，本科，助理工程师。endprint