煤巷快速掘进施工技术探讨

【摘  要】目前国内煤矿综合机械化程度的越来越高，因此采煤工作面推进的速度越来越快，工作面开采速度与煤巷掘进的进度矛盾越来越突出，很多煤矿都出现了采掘接替紧张的局面。为了维持采掘系统的协调发展，煤矿主要管理人员必须采用有效技术手段来提高煤巷的掘进速度，从而与工作面的推进速度相匹配，从而保证矿井的安全高效开采。

【关键词】煤矿;掘进;安全高效

1技术背景

煤巷掘进速度的快慢对矿井的正常生产有着十分关键的影响，但是影响到煤巷掘进速度的因素有很多，比如掘进工艺、支护方式、各工序之間的配合方式等，因此如何实现煤巷快速掘进成为了煤矿管理人员面临的主要问题之一。首先要分析影响煤巷掘进的因素，然后选择与煤层地质条件相符合的掘进设备，采用合理的掘进施工工艺，制定科学的施工计划，使各个施工效率最高化、施工时间最短化，从而使煤巷的掘进速度得到提高。

2煤巷掘进速度的影响因素分析

煤巷掘进是由多重工序组成，且各工序之间相互配合，主要包括掘进破煤、装煤、运煤与支护等工序，所以掘进速度的快慢受到很多因素的影响，如煤层地质条件、技术装备、人为因素、生产管理水平等，所以要分析这些影响因素，然后采取有效的措施来提高煤巷掘进的速度。

2.1煤层地质条件

煤层地质条件是影响巷道掘进速度的自然因素。如果煤层赋存条件好、地质构造少，那么对巷道掘进施工的影响就小，反之，当煤层条件复杂、断层多、顶板或底板破碎时，就会严重影响巷道的掘进速度。在巷道掘进施工前，施工负责人应当根据矿井地质报告并结合矿井开采过程中的地质勘探情况，根据已探测煤层的地质条件，比如煤层赋存情况、煤层性质、地质构造、顶底板岩性、地应力分布规律等，来选择掘进设备、确定巷道支护方式。

2.2掘进技术装备

掘进技术装备是影响巷道快速掘进施工的一个重要因素。煤巷的掘进工艺主要有炮掘、综掘，炮掘采用煤电钻打眼放炮进行破煤，人工进行装煤和支护，生产效率低，且掘进速度慢。随着煤矿机械化程度的提高，综合机械化掘进被普遍采用，主要是用悬臂式掘进机进行破煤，同时利用锚杆钻机进行钻孔和安装锚杆，大大提高了掘进施工效率，掘进速度明显加快，同时施工人员的安全作业条件也大幅提升。

2.3施工组织管理水平

施工组织管理水平是影响巷道快速掘进施工的人为因素。比如作业班组管理制度是否严格，工人分工及职责是否明确，施工组织是否按正规循环进行作业，交接班制度是否完善等，这些都会对巷道掘进的速度造成直接影响。除此之外，作业人员对掘进设备结构性能的掌握程度、操作设备的熟练水平及对设备故障的维护检修能力等人为因素也会影响巷道的掘进速度。

2.4支护方式及参数

支护方式及参数是影响巷道快速掘进施工的一个重要因素。在巷道掘进施工的各个工序中，锚杆（索）支护工序的工作面占整个掘进工程量的比重在50%以上，因此该工序占用的时间最长，这是造成掘支失调的主要原因。当巷道掘进成型不平整，容易在打眼过程中造成跑钻现象，顶板锚杆（索）的安装与两帮锚杆（索）的安装不能实现平行作业，这些都会降低巷道支护的效率，从而影响巷道的掘进速度。此外，在设计支护参数时，支护密度过大会增加支护的工作量，影响巷道的快速掘进，支护密度过小则容易造成巷道失稳，影响巷道的安全使用，因此要选择合理的支护参数。

3实现煤巷快速掘进施工的技术措施

3.1提高掘进技术装备水平

根据煤层赋存条件、顶底板岩性、地质构造及煤层性质等情况，选择与之相适应的掘进设备。新型掘进机性能稳定，截齿抗压强度大，截割能力强，可实现煤巷机械化连续掘进施工，大大提高了巷道的掘进速度，并减少了工人的劳动强度，而且该设备采用集中润滑系统，各部件可靠性高，设备故障率小，有效降低了维护工作量。同时，对运输设备及支护设备进行改进，依据采煤工作面转载机自移装置的工作原理，研究出了掘进工作面带式输送机机尾的自移装置，使运输设备具有随掘进机前进的自移功能;引进与掘进机相配套的锚杆钻机，提高了打眼的施工效率，加快了锚杆支护的施工进度。从而通过改革创新实现了由掘进机、运输机、锚杆钻机、锚杆支护作业平台组成的煤巷机械化快速掘进施工的作业线，缩短了掘进和支护的循环作业时间，提高了巷道的掘进速度。

3.2提高施工组织管理水平

在巷道进行正规循环作业时，应尽量实现多工序平行交叉作业，从而减少循环作业时间。为了缩短循环作业时间，其他施工工序应尽量进行平行作业，如当掘进机进行掘进时，支护工可以同时准备支护所需材料，滞后掘进机一段距离对巷道两帮进行支护，机电班延长压风、供水管路等;当断面形成后立即进行支护时，机电班应对机械设备进行检修，并延长胶带输送机、电缆等，并准备下一循环的开工工作。各工种分工明确，平行作业，使各工序相互配合，紧密衔接，有效缩短循环作业时间，加快循环作业的施工进度。与此同时，要建立和完善各项规章管理制度，比如二级直接管理制度、岗位责任制度、监督管理制度、奖惩制度等。矿领导人员带班下井，班队长集中管理，合理安排各项施工工序，使各工种分工明确，进行正规循环作业，保证各项工作安全高效完成。

3.3优化支护方式及参数

巷道围岩性质不同，支护方式及参数的差别较大，因此要根据顶底板岩性、地应力分布规律、煤层性质等情况，选择与围岩性质相匹配的支护方式及参数，从而使支护设计得到优化，减少支护工序在正规循环作业中的时间，提高支护效率，达到巷道快速掘进施工的要求。如当顶板破碎、底鼓严重时，可将巷道断面形状设计为拱形断面，改善巷道的受力情况，减小应力集中，提高巷道掘进效率;当顶板完整、岩性条件较好时，在保证巷道施工安全和支护效果的基础上，可以适当增大锚杆（索）支护的间排距，减小巷道支护的工程量，提高巷道的掘进速度。同时，巷道临时支护对实现掘支平行作业有着严重影响，如果临时支护简单，则会威胁巷道掘进施工的安全;如果临时支护不合理，则会降低巷道掘进施工的速度，为此应积极探索研究新型机载临时支护设备，代替传统的前探梁支护或横梁支护，可以最大限度的减小临时支护对掘进的影响，提高巷道的掘进效率。

4结束语

煤巷快速掘进施工对采煤工作面的正常接替及矿井的安全高效生产有着直接影响，因此煤矿主要管理人员要根据不同煤巷的地质条件，对煤巷掘进速度的影响因素进行分析，从自然因素、设备因素、人为因素等方面探讨了提高掘进技术装备水平、实行多工序平行作业、加强施工组织管理、优化支护方式及参数等技术措施来实现煤巷快速掘进施工，从而达到施工效率最大化、施工时间最短化，以保证煤矿的采掘平衡。

参考文献

[1]李世林.综掘机在厚煤层掘进中的应用[J].江西煤炭科技，2016（11）：136.

[2]董图强.煤巷快速掘进施工技术探讨[J].现代矿业，2015（4）：36-37.

作者简介：杜立树，1980年生，男，汉族，安徽淮北人，工程师、本科学历，现在平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司从事采矿安全技术及工程方面的研究工作。