岩巷快速掘进优化设计及应用

摘 要：一直以来，岩巷快速掘进是关系到煤炭矿井建设效率的主要因素，巷道掘进速度较低、效率不高，导致矿井建设、生产效率居下不高。本文对岩巷快速掘进技术发展现状进行了系统的分析和总结，本文对当前岩巷快速掘进技术工艺和应用方式进行了系统的研究，对影响其快速掘进技术发展的主要因素进行了总结，从而极大提升了岩巷掘进水平，并针对性的给出了改进和优化意见。

关键词：优化设计;岩巷;快速掘进

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.047

当前，国内煤炭产业九成以上的产量是以矿井开采的形式获取的，而岩巷掘进技术、装备水平的高低，直接关系到矿井生产效率和生产的安全性。尤其是在煤矿和瓦斯矿井中，为更好的解决矿井和瓦斯安全问题，在矿井设计过程中，岩巷掘进工程量占比几乎为工程总量的一半，由此可看出，岩巷掘进速度和矿井建设周期有着直接的关系[1]。所以，加强这一方面的研究工作，优化岩巷掘进工艺，提升岩巷安全掘进速率，对矿井安全建设、开采有着极大意义和作用，对促进煤矿企业的健康可持续发展也有一定的推动性作用。

1 影响巷道快速掘进的因素

（1）快速掘进装备。快速掘进装备是关系到岩巷快速掘进的关键性因素。随着我国煤炭工艺技术的迅速发展，相关技术设备的不断优化，我国岩巷掘进设备功能较全，但性能无法保证，自动化水平相对较低。特别是我国自行生产的掘进设备，质量水平较低，刀具消耗量较大，无法满足岩巷快速掘进方面的要求[2]。在岩巷掘进作业过程中，由于凿岩车未能大量普及，在大多数情况下，仍然选择单体风动凿岩机，该类凿岩机工作效率相对较低，掘进面风压较小，对锚杆眼速率造成了直接性的影响。所以，选用合理的岩巷快速掘进装备，直接关系到岩巷掘进工作效率。

（2）作业人员的综合素质。作业人员自身素质水平是关系到岩巷掘进效率关键因素。由于掘进面相对狭小，且时间相对有限，工程质量的好坏与作业人员自身素质有着直接关系，以及其技能水平、设备操作水平以及能否按图施工等。

（3）施工作业方式。作业方式的科学与否与岩巷掘进效率和安全施工有着直接关系，如单一工序还是综合工种作业，是机械掘进还是爆破掘进，是单循环作业形式还是多循环作业形式[3]。同时，还与工序作业安排、炮眼深度、钻眼和支护作业的关系和安排等。因此，在实际作业过程中，应当根据巷道实际断面条件，选择最合理、最科学的掘进施工方式，才能保证岩巷掘进速率，在安全施工的同时提升掘进速度。

（4）施工组织管理。严密、科学的施工组织管理，也是关系到岩巷快速掘进工作的重要因素。要求在正式施工前，制定科学的工程施工工序，确定最佳的施工工艺，从而对掘进工程进行科学管理，进而确保所有的施工工序，都能根据有关规定，按时、保质、保量的完工;同时，还要出台完善的掘进作业管理规章制度，优化工程班组结构，提升施工团队整体素质水平，并对该组织进行人性化管理;此外，还要合理划分掘进工作任务，选用有用较高技能素质的人才，科学划分人员工作岗位[4]。

2 巷道快速掘进工艺优化及应用

（1）优化岩巷炮掘施工工艺。综合前文所述，掌子面空间较小是影响岩巷掘进速度的主要因素。因为掌子面空间狭小，造成无法平行作业，只有前道工序完工，后一道工序才能正常进行，造成大量人力资源的浪费，无法起到人尽其用的目的。在巷道掘进工艺中，打炮眼、安装支护是岩巷掘进施工的主要工序，占据了大多数的工艺时间。所以，应当对掘进工艺进行优化和改进，合理安排这三道工序，同时还应当考虑到时间、空间因素的影响，充分协调各工序，形成循环作业，从而起到提升掘金效率的目的[5]。

（2）优化掘进工序规范正规循环作业。根据其工序性质，可将掘进工序划分为主工序、辅助工序，如何科学安排各工序顺序，是关系到巷道掘进速率的重要因素。通过对现有掘进工艺技术主要问题的分析，对主要影响因素进行了总结，并采取了相应的优化、改进策略，从而形成了一套科学、有效的作业模式，极大提升了巷道掘进速率[6]。

通过开展多种形式的技术培训，如展开技术比赛、组织技能操作演练，是提升员工技能素养、操作水平的主要途径，从而不断能提升员工总和素质，使员工能够科学、有效掌握各工序操作方式和重点，进而规范、主动、保质保量的完成有关工作，最后达到预期目标和工作效率[7]。

（3）强化施工监管。为更好的优化巷道掘进技术，提升岩巷掘进速率，要求加强施工现场的监督、管理工作。第一，安监、业务部、调度等的工作人员，应坚持现场监督的原则，保证能够在第一时间发现问题并解决问题;第二，加强供水、供电、通风等保障系统的管理工作，减少这些因素对工程现场的影响，使现场能够满足工程施工条件;第三，优化并改进设备分配方式以及工资分配方式，将员工的计时工资制，改成计件工资制;第四，实行定岗、定位的作业形式，在岩巷掘进工作过程中，各小组应当跟班打眼，并遵循定人、定眼、定钻等的基本原则，保证各工序的顺利进行。

3 结语

岩巷快速掘进是关系到煤炭矿井建设效率的主要因素。因为一直以来，巷道掘进速度较低、效率不高，导致矿井建设、生产效率居下不高。本文对当前岩巷快速掘进技术工艺和应用方式进行了系统的研究，对主要的影响因素和主要存在的問题进行了总结和分析，针对性的给出了解决意见，从而极大提升了岩巷掘进水平，其中机械掘进尺提高到200m/月、炮掘进尺提高到80m/月的水平，在保证岩巷掘进安全性的同时，也极大提升了巷道掘进效率，从而为我煤炭行业发展提供了技术支持。

参考文献：

[1]李玉文，孙利辉，杨本生等.大断面岩巷中深孔一次光爆技术研究[J].煤炭工程，2007（09）：37-39.

[2]梁君峰.浅淡煤矿岩巷掘进机械化作业线在鹤岗分公司的应用[J].山东煤炭科技，2013（02）：256-257.

[3]马利.岩巷机械化快速掘进技术及其在邢台矿区的应用研究[D].北京：中国矿业大学（北京），2012.

[4]王建彬.岩巷快速掘进工艺优化及应用分析[J].能源与节能，2016（08）：119-120+134.

[5]阚磊，姜明.岩巷快速掘进影响因素分析及工艺的优化[J].煤炭科技，2012（04）：31-34.

[6]董开封.岩巷上山掘进运输系统优化设计及应用[J].煤炭技术，2014（11）：191-193.

[7]李中宇，高永坤，刘永生.基于煤矿岩巷快速掘进技术研究[J].科技致富向导，2014（12）：43.

作者简介：韩枫（1988-），男，山东枣庄人，本科，助理工程师，研究方向：煤矿掘进技术、巷道支护技术。