煤巷快速掘进技术的研究

吕广辉

摘 要：随着我国经济的不断发展，能源消耗的进一步提高，对煤炭的需求量也在不断的加大。我国目前的煤矿综采技术的水平不断提高，煤炭开采技术进一步得到完善，新的高效煤炭矿井不断投入了建设之中。煤炭开采过程中最常见的技术就是煤巷掘进技术，直接决定了煤矿生产效率的高低。想要提高煤矿的产量以及生产效率就必须从煤巷掘进技术入手。本文从我国的煤巷掘进技术的现状说起，分析了煤巷掘进技术，旨在于为提高煤矿的产量提供理论基础。

关键词：煤巷掘进技术；现状分析；优化措施

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）23-0156-02

近些年来由于社会对煤炭的需求量日益增加，促进了煤炭狂野的迅速发展。新的煤炭开采技术层出不穷。总的来说煤矿综采技术得到了快速的提高，但是煤巷快速掘进技术却没有实质性的发展。在煤矿综采技术的发展的过程中，每家煤矿开采单位都比较重视综采技术，因为这直接关系到了煤的产量，决定了经济效益，但是对于煤巷掘进技术往往却比较忽视，造成了煤巷掘进技术止步不前。但是煤巷掘进技术是影响煤矿生产效率的重要因素。如果真正想要提高煤矿的生产产量，就必须从根本上发展煤巷掘进技术。

1 我国煤巷快速掘进技术的发展现状

1.1 连续采煤机与独立锚杆钻车配套进行掘进

在这项工艺中，掘进作业通常情况下这些作业量均由采煤机完成，锚杆钻车主要是用来完成支护这种类型的工作。二者之间通过不断的交替施工来掘进巷道。实际的生产模式是首先由采煤机在初始巷道中掘进，在完成初始巷道掘进任务之后，为了使作业任务连续进行，采煤机便向下一巷道继续掘进，这时锚杆钻车边进入初始巷道进行支护的工作。这便是目前我国存在的连续采煤机与独立锚杆钻车配套进行作业的实际施工情况。这种作业模式有其存在的合理性，但是同时也存在着不可忽视的局限性。首先，由于掘进巷道一定是多巷道，这样在交替施工的过程中必然会反复调用采煤机，这样会使得采煤机的实际工作效率大打折扣；其次，这项工艺同时受到采煤机的截深以及支护顶板两个方面的影响，所以，实际的施工效果也要受到这两方面的限制，所以该项工艺的适用性比较狭窄；最后，巷道相对较多在一定程度上也造成了所需的投资成本相对比较高，维护工艺的费用消耗也会比较高。

1.2 掘錨机组掘进工艺

目前为了提高施工效率，有的煤矿单位会将采煤机以及锚杆钻机进行相互结合，使得二者形成一个整体，这样再进行施工时就不需要配套进行，单纯的使用一台设备就可以同时进行采掘以及支护两方面的工作，可以达到采掘与支护达到一体化的效果。这种作业模式尽管显著的提高了掘进的速度，工艺也比较精湛，但是这种作业模式依旧存在着一定得不足之处。首先，采煤机与锚杆钻车结合以后势必会使得机组比较庞大，结构组成也比较复杂，将二者组装起来也是一项不小的工程，组装势必会消耗一定得人力以及财力；其次，由于组合装过以后整体机组的减震效果大打折扣，使得整体机组在比较硬的煤层掘进时会引起严重的振动造成落煤现象；最后，该项工艺对顶板的要求比较高，再进行掘进时顶板距离上层煤岩时需要保持一定的距离。

1.3 悬臂式掘进机与人工单体锚杆钻机配合掘进

悬臂式掘进机与人工单体锚杆钻机配合掘进的工艺是目前我国使用较为广泛的一项技术。该技术主要是在进行过一次掘进后，利用人工的方式把单体锚杆钻机移进下一个等待掘进的巷道，之后再进行支护工作。这个工艺也存在着一定得局限性。例如施工效率较低的问题，由于掘进与支护工作无法同时进行，交替施工的施工模式降低了施工效率。再例如作业量繁琐的问题，该项工艺要求通过人工的方式将单体锚杆钻机移入，所以工人的作业量十分巨大消耗的时间也长，所以，该项工艺存在着很大的改进空间。

2 影响煤巷快速掘进的因素

2.1 煤层巷道的地质条件

在进行巷道掘进时，影响掘进速度的一大直接因素就是巷道岩石的状况。如果该巷道的岩石条件比较坚硬，那么就会增加巷道掘进技术的施工难度。坚硬的煤层岩石也会造成机器的严重磨损，影响机器的使用寿命。除此以外，在掘进坚硬的煤层岩石时，由于质地坚硬，还会引发剧烈的震动，对设备造成二次伤害，在这种作业条件下，很难提高作业效率。除了质地坚硬这种不利的煤层巷道条件以外，不良的煤层条件还包括了瓦斯冒出以及岩层渗水等，这种巷道条件下，煤巷掘进速度很难提高。

2.2 掘进设备的技术性能

掘进设备的质量同时也是直接决定了掘进的效率，提高掘进设备的相关性能是提高巷道掘进效率的关键之处。目前尽管我国采煤技术综合水平处于世界领先地位，但是我国在研发高性能的掘进机械设备方面还存在着很大的短板，无法与世界制造水平相比，这在一定程度上限制了我国采煤行业的进一步发展。重型悬臂式掘进机是巷道掘进中性能较为突出的设备，但是由于我国对此设备的研发缺乏独立的技术，这已经成为目前我国技术方面最大的短板。

2.3 掘进支护施工技术

目前，制约我国煤矿巷道掘进作业效率另一大问题是支护施工技术。支护施工比巷道掘进施工还需要额外的消耗时间，提高支护作业的施工效率，在一定程度上可以提高我国巷道掘进的施工效率。比如在进行锚杆打眼经常出现跑偏的现象，在对锚杆进行排列时主要依靠的就是施工人员的经验技术，而不是依据先进的技术设备计算，这就造成了支护速度与实际的掘进速度不符。

2.4 企业职工的专业技能

随着煤矿企业的发展，为了跟得上社会的进步，煤矿单位不断的在引进新型的设备来满足煤矿企业的发展需求。尽管新型的设备在一定程度上提高了煤矿单位的生产效率，但是企业却忽视了对职工技能的培训，企业职工很少有掌握专业技能以及新型设备的使用技能，新型设备不能得到及时的使用以及及时的保养措施，造成了实际生产效率远远达不到理想的生产效率。除此以外，当新型设备出现使用问题之后，职工由于自身能力有限，无法及时的排除设备的故障问题，直接影响了施工的进度。

3 煤巷快速掘进技术的优化措施

3.1 改进探测方法，做好勘测工作

煤层巷道的地质条件直接影响了煤巷掘进的效率，因此，再进行施工之前需要进行细致的地质条件的勘测工作。将地质条件不好的区域在开采之前标记出来，在开采的时候尽量避开地质不良的区域，最大程度的降低由于地质不良带来的不利影响。目前比较准确的勘测方法是以三维地震为基础的综合勘测法，在实际勘测中也应当大力推广此法的应用。

3.2 重视学习先进技术、吸收先进经验

相关的煤矿工作者应当在吸取外来经验的基础上，结合我国的实际煤层情况，不断的有针对性的进行研究、探索，研制出实用性高的机械设备，并以最快的速度将研制出的设备投入到采煤现场，同时还要注意做好后期对机械设备的维护以及保养工作，提高机械设备的使用寿命。

3.3 做好前期规划工作

目前，在实际的采煤施工现场存在着很多不合理的现象。例如，矿产垃圾随处乱堆，场面混乱等。煤矿管理者应当做好矿井掘进前期的规划工作，将各项具体工作的安排进行合理的分配，同时还需要严格监测施工过程，做好后期的跟踪检验工作。对整个煤矿的采煤掘进过程进行强有力的监督，确保各项程序稳步进行。

4 结语

煤巷掘进速度的快慢直接决定了煤矿开采效率的高低，影响力煤矿企业的效益。由于目前我国的经济形式较为紧张，如何让提高煤巷掘进技术是采煤行业的重要研究内容。再进行实际煤巷掘进工作时，也应当严格根据当地的地质条件，选择合理的掘进方式。相关人员也应不断探索，使相应的技术得到进一步的优化。

参考文献

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