基于煤矿施工中的快速掘进技术探讨

孔亚东

摘 要：近几年，由于综合机械化采煤技术的迅速发展和矿井瓦斯抽采的需要，掘进速度的滞后给安全生产带来了一些压力，也成为了一个制约煤炭生产的重要问题。因此，如何安全快速地掘进，对煤矿的安全生产有着重要的意义。

关键词：煤矿；施工；掘进技术

一、实施快速掘进技术的必要性

我国岩巷技术的整体发展速度以及机械化进程的变化并不是特别明显，在很多时候，岩巷的施工都处在安全生产条件比较差的环境之下，岩巷的掘进技术也很落后，已经严重地影响到煤矿的生产水平及经济效益。岩巷掘进作为煤矿整体发展建设的一部分，在煤矿的安全生产上起着非常重要的作用。所以，做好对风险的防范，并依据实际的需要，将快速掘进技术在煤矿开采中进行广泛的应用，是十分必要的。

二、影响煤矿巷道掘进速度的因素

1.掘进设备过于落后。全球的煤矿采掘技术都在迅速地发展，技术装备也日新月异。我国煤矿采掘的相关设备的技术性能得到了大幅度得提高，但与某些发达国家相比，我国整体的技术水平依然是落后的，智能化、自动化和集成化的程度还不够高，特别是掘进设备的核心元件。国内的煤矿企业还不能够熟练地掌握，导致在复杂的地质条件下采掘的工作仍然受到限制。

2.施工工艺落后。因为掘进设备在某些方面具有局限性，致使施工的工艺比较落后。据统计，在巷道掘进的作业中，支护的时间在总作业时间中占百分之七十，虽然已经在煤层和半煤岩的巷道中使用了锚梁网、锚喷、锚杆等支护的手段，简化了支护作业。但是，在掘进巷道的作业中，掘进和支护是分离的，这是进一步提高掘进速度的最大障碍。掘进的支护及出碴工序所占的时间更长，因为大部分的矿井都有老化的现象，风钻的风压不够，打眼的速度很慢，对进行下一个工序造成了严重影响，常常会使一个班无法在规定时间之内完成任务。而且，矿井的老化致使一些设备维修期偏短，频繁的发生故障也是一个影响施工工艺的重要原因。

3.地质条件。掘进时的地质条件是指工作面的煤岩硬度、顶底板的稳定情况、层理发育情况、掘进面涌水量和瓦斯涌出量等。良好的地质条件能够为快速掘进提供好的平台，反之，复杂的地质条件会影响快速掘进的实现。

4.组织管理不完善及施工者素质不高。我国目前正处在经济的快速增长期，原煤的市场出现了供过于求的现象。许多煤矿的管理者只关注眼前的利益，在进行施工的组织管理时不重视科学性，没有相应的准备措施，就开始过度地开采煤层。而且，在许多煤矿企业中，工作人员的综合素质偏低，工作的经验不足，并没有完全掌握煤矿巷道掘进的新技术和新工艺，或是对掘进设备的性能并不熟悉，这都会导致掘进设备的使用率偏低，巷道的掘进速度不高。

三、实现快速掘进的措施

1.先进的地质探测技术。煤矿的采掘环境较为复杂，巷道中地质条件对快速掘进有很大的影响，而先进的地质探测的技术能够提高煤矿的采掘效率，对煤矿企业意义重大。使用先进的地质探测技术，能够得到完整、精确的地质的测量信息，便于煤矿企业依据测量信息制定合理、科学的设计目标，也能对煤矿的巷道掘进过程中无法预料的地质问题，进行及时的处理。先进的地质探测技术能够保证煤矿巷道的快速掘进。地质探测的方法有很多，比如巷探、物探和钻探等，通过运用这些技术方法，可以了解到煤层的地质构造、岩层、水文地质等信息，避免或减少误透老空老巷积水、误透构造水、误揭煤等情况的出现。还能够有效的预防突水事故和瓦斯事故，确保施工人员的安全，使煤矿企业的安全生产的目标得以实现。煤矿企业在对巷道进行采掘之前，应先探测矿区的地质，为了避免安全事故的发生，应提前制定出相应的预防和处理措施。施工人员应严格按设计图纸来施工，如果发现施工和设计图纸不符，要及时将情况上报给相关的部门。

2.改进掘进的设备。掘进的设备是巷道采掘的核心设备，是在煤矿巷道中开展采掘工作重要的工具，同时也是影响掘进速度的一个重要因素。设备的优劣会对施工的安全度、采掘的效率以及速度造成直接的影响。煤矿企业在配置相应的设备时，应当和采掘的工程相结合，进行掘进时要针对掘进机的不足进行改造和创新，不断发展掘进的技术，提高自身的掘进能力。

3.采用深孔爆破技术。在煤矿的巷道掘进过程当中，应使用全断面一次性的掘进施工手段，利用终深孔爆破的施工技术，以实现快速掘进。施工方要增加一次爆破中所得的岩石量，优化和控制装岩及打眼等施工环节的时间，在提高施工速度和爆破效率的同时，确保掘进的质量。在直眼掏槽的时候，现场的施工人员要先装填一到两支药卷，爆破之后，对掏槽时遗留的残岩进行抛出处理。双阶契型的掏槽方式能够通过增加掏槽的有效深度，提升炮眼的利用率，既实现了快速掘进，有保证了爆破施工足够充分。炮眼的深度对巷道的施工和技术效果，都起着主导的作用，是使用快速掘进时的技术参数。在打眼的时候，在现场进行施工的人员应当尽量使用大断面施工方法，正对着打眼设置三四台风钻装置，依据爆破效果、钻眼机具、围岩性质等情况，确定打炮眼的深度和角度，提高爆破的效率，合理地控制巷道的掘进。

4.优化出矸系统。在掘进工艺的掘、支、运三大重要工序中，运输是最费时也最繁重的工序，在掘进循环的时间中占有一定的比重。为了加快掘进的速度、提高施工的效率、降低工人的劳动强度，就需要优化出矸的流程。在快速掘进的技术中，可以在作业线中增加胶带转载机，来进行机械化的运输。迎头耙矸机的装置运行时，将矸石耙装进皮带机里，在皮带机工作的过程中，矸石能够有效率地输入梭车中，然后由梭车再将矸石运至矿车中，最后用电机车来完成矸石的运输。此种出矸系统操作简便且反应灵活，能够有效且快速地作业，并且能够保证出矸的质量。在巷道快速掘进的施工过程中，会因积压的迎头矸石过多而拖慢施工的进度，梭车装置对这一问题也起到了缓解作用。

5.加强施工组织管理。煤矿企业的生存和发展是以安全为基础和前提的，施工的安全是煤矿生产的大事。煤矿企业必须落实各级的安监主管部门的安全生产法律法规、规程，施工、采矿和掘进都要在安全的前提下进行。同时，煤矿企业还应依据煤矿岩巷的施工技术和机械设备的现状，尽力地实施多工序平行交叉的作业。企业还应对每个施工环节的工序的潜在能力进行仔细地分析，并进行科学合理的劳动组织管理，加强让各个工种间的衔接性、协作性和作业循环性，重视对过程的控制，而且不断地完善质量保证的体系。

四、结语

巷道快速掘进是一个系统的施工工程，它包括施工人员、施工工艺、技术装备、施工安全以及施工组织管理等多种因素，缺少任何一个环节，都会对掘进施工的进度造成不小的影响。因此，煤矿企业需采取多种措施来提高掘进的效率，实现安全快速的掘进，以解决我国目前由于经济快速增长，而产生的对煤炭的大量需求。

参考文献：

[1]鲜旭红.探讨快速掘进技术在煤矿施工中的应用[J].低碳世界，2013（ 04）， 62-63.

[2]楊琳、李跃平.快速掘进技术在煤矿施工中的应用研究[J].河南科技，2014.（04），47-47.