煤矿大断面岩石巷道快速掘进技术的思考

韩海军

摘 要：随着科技的发展，煤矿大断面岩石巷道的快速掘进技术有了全新的突破，在很大程度上优化了掘进的方式。基于此，本文将具体阐述煤矿大断面岩石巷道快速掘进的现状，以岩石巷道支护的设计、岩石巷道深孔爆破技术为切入点，深入探究煤矿大断面岩石巷道快速掘进技术的具体应用，旨在能够充分发挥新型技术的优势，提高巷道掘进的效率，促进我国煤矿事业的稳定发展。

关键词：煤矿；巷道挖掘；掘进技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.067

0 前言

目前，各个行业的快速发展需要更多煤炭资源的支持，所以各大煤矿企业为了能够获得更多的效益而扩大煤炭的开采量。对此，为了能够满足矿井通风的安全需求，大断面岩石巷道的数量也在不断增加。然而，我国目前所采用的岩石巷道掘进方式主要为钻爆法，所以作业线以液压钻车、气腿式凿岩机为主，但是这样的方式掘进效率低，很难满足煤矿开采的需求，因此需要引进全新的掘进技术，提高岩石巷道的施工质量与效率。

1 煤矿大断面岩石巷道快速掘进的现状

1.1 液压钻车

在巷道掘进技术中，液压钻车占据着重要的位置，该工作线的特点为：（1）效率较高。由于全液压钻车的结构相对紧凑，所以在巷道掘进工作中具有较强的灵活性，以履带为前进的主要方式，具有较强的爬坡能力；（2）安全性较高。在掘进的过程中，工作人员可以在距离地面较远的位置对钻眼进行操作，同时侧卸装岩机在运行中还能够减少与钢丝之间的摩擦问题，并在很大程度上避免了钢丝对工作人员的伤害；（3）应用成本较低。在应用液压钻车的巷道掘进施工中，能够有效降低工作人员的劳动强度，并降低掘进施工的资金成本，主要是因为通过机械化的方式取代了传统的人力劳动，提高了掘进效率，从而实现降低成本的目标。

1.2 气腿式凿岩机

在煤矿大断面岩石巷道的掘进中，采用气腿式凿岩机工作线的主要特点为：（1）不受环境影响。在钻机施工运行的过程中，基本上不会受到断面岩石的影响，同时还能够使多台钻机同时参与掘进工作，从而可以实现平行化作业；（2）工艺相对简单。由于这一特点所以广泛应用在煤矿巷道的掘进施工中，同时工作人员能够进行操作，同时价格较低，所以还广泛应用在很多小型煤矿巷道掘进施工中。

但是，在应用的过程中能够发现其存在不足：气腿式凿岩机的应用对工作人员的能力要求较高，同时工作人员的劳动强度也较高，加之煤矿中的环境较差等因素，会导致人力劳动成本升高。同时，气腿式凿岩机工作线的自动化程度相对较低，很难有效配合自动支护技术的开展工作，严重影响巷道掘进的效率[1]。

2 煤矿大断面岩石巷道快速掘进技术的应用

2.1 岩石巷道支护的设计

随着煤矿大断面岩石巷道深度的不断增加，其围岩条件、矿山压力等都会发生明显的变化，所以需要在掘进的过程中进行支护。具体而言，对于深部的软岩巷道来说，需要以抗压为主的传统锚喷方式对巷道的周围进行支护，但是这样传统的方式无法抑制巷道的变形。对此，由于巷道掘进速度的提升导致临时支护的方式不能随时跟进，所以需要加大对巷道快速掘进施工的研究，以便对巷道支护方案进行优化。通过对支护方案的分析，可以采用“先让后抗”的方式完成支护，从而改善支护措施，并以二次支护方案完成信息的支护，进一步提高巷道支护方式的灵活性。在实际施工的过程中，采用这样的支护方式可以适当允许巷道的围岩发生较小的变形，使围岩能够提高自身的平衡性，不仅可以全面提高支护方式的灵活性，还能够进一步增强煤矿岩石巷道的稳定性，为工作人员提供更加安全的工作环境[2]。

2.2 岩石巷道深孔爆破技术

在岩石巷道的掘进施工中，工作人员需要结合围岩、地质的具体特征，对深孔爆破的参数进行研究，其结果为：炮孔的利用率与掏槽技术之间有着紧密的联系。因此，需要将大断面岩石的特征作为基础，对掏槽的参数、方式进行研究与确定。在某一煤矿大断面岩石巷道的掘进施工中，结合掘进工作的实际发现：准直孔掏槽技术爆破技术，实际上就是对其间隔的时间进行合理地设置，同时增加孔底间距从而完成爆破工作，不仅能够避免斜眼发生穿孔的问题，还能够加强两侧对称准直眼、中心辅助直眼之间的配合。就该项技术的研究、发明而言，其不仅具有操作简单的优势，还能够有效降低掘进施工的成本，全面提高巷道掘进的效率。

但是，这一技术并不适合应用在中型断面之中，而很适合将其应用在20平方米的大断面岩石巷道掘进的施工中。例如：在具体的施工中，可以使用1～6对准直眼药孔进行编号，而7～11为直眼辅助孔的编号。在具体爆破的过程中，应该先对1～6号爆破，此时7～11号的炮孔能够为主孔提供更多的补偿空间，而其完成爆破以后其围岩会被破坏，并将岩石抛出，但是会将无法抛出的岩石留下。对于7～11号而言，其爆破工作并不仅仅是对1～6号破碎的围岩进行二次爆破，而是在此基础上将1～6号孔中无法抛出的岩石进行破碎并抛出，从而“清理”巷道的环境，形成干净的槽腔。

3 结语

综上所述，使用传统的煤矿大断面岩石巷道快速掘进技术，已经不能满足煤矿企业的发展需求，所以迫切需要使用全新的、高效的掘进技术。以此为基础，在大断面岩石巷道的掘进中，优化了巷道的支護设计，采用了恰当的深孔爆破技术，在很大程度上提升了巷道掘进的效率，满足了煤矿开采的通风要求，为工作人员提供了更加安全的环境。所以，为了能够改善煤矿巷道掘进技术的现状，可以将文中的方式应用在实际工作中。

参考文献：

[1]张厚全，张涛.高效掘进技术在煤矿大断面岩石巷道中的应用分析[J].山东煤炭科技，2016（08）：21-22+24.

[2]魏文彬.大断面巷道锚网索支护技术的研究与应用[D].内蒙古科技大学，2015.