高效快速掘进系统技术浅析

张家顺

摘 要：本文在研究的开始阶段对煤巷巷道掘进工艺现状和工艺流程进行了介绍，之后对已有的工艺统计和工艺统计中存在的问题进行了深入研究，提出了支护优化、优化效果和快速掘进等方面的优化方案。

关键词：快速掘进;系统技术;煤巷巷道

【中图分类号】TD42 【文献标志码】A

我国在进行煤矿开采过程中存在衔接和比例方面的问题，这种情况对于开掘的效率造成了严重影响。目前我国在掘进技术方面的研究逐渐增加，而且也得到了良好的成绩和效果。进行研究过程中已经开始使用因子分析方案，得出在进行掘进的过程中需要重视四个重要的因子，根据实际需求制定完善方案。进行巷道掘进过程中还要明确方法和具体应用，对破岩技术进行合理应用，在保障支护的情况下提升掘进速度。对于掘进效益和掘进速度进行考虑有着重要意义，同时也是目前您需要解决的主要问题之一。

1 煤巷巷道掘进工艺现状

1.1 工程概况

对此煤矿项目进行掘进实验过程中重要的掘进试验段为辅运顺槽，巷道中多条都是煤巷。项目中煤层共有两层，其中大部分都是具有沥青光泽的半亮煤，煤层开采的厚度平均在3m左右;覆蓋岩石的厚度在90到130之间，沙层厚度在0到10m之间，在理论角度来讲煤矿项目整体具有稳定性。在巷道上方为粉砂岩和泥岩，厚度在6到10m之间，细沙和砂砾之间保持者4.6和21.4m之间的距离。S12002胶运顺槽设计掘进4125m，辅运顺槽设计掘进4123m，横贯设计56个。

1.2 原支护方式

在一般情况下需要使用胶运顺支护方案，在使用这种支护方式过程中需要在准备阶段使用锚网支护进行铺垫，使用的锚杆规格为18mmX2200mm，需要同样规格的锚杆数量为6根，排序距离为100m。在使用吊锚杆进行施工时，需要注意出现煤柱偏离等情况发生，中线煤柱规格为1000mmX1000mm，在重要的施工部分还需要使用单轨道锚杆，具体的锚杆规格是20mm到140mm之间，需要和顶板之间抓紧贴离。进行支护过程中使用锚索规格是1x7-17.6-1852，相邻之间的锚索距离为40m。铺运顺槽支护方式。在使用这种方式的准备阶段需要用到顶板支护，在大部分的顶杆中都会包含5跟不同型号的锚杆，设备间距为1100mmx2230m，在进行巷道施工中也要对锚杆距离进行合理控制与间排，确保顶网和钢筋网和顶板等多个部分的质量。

1.3 工艺流程

在进行整体工程设计过程中，在开始阶段需要对整体施工流程进行确定，将S12002面胶和良好掘进技术进行合理应用，确保双向掘进的质量，在进行连续挖掘的过程中需要对破碎的在载体和运输设备以及切割装置进行合理应用，确保施工过程中的支护作用，保障运输过程中的速率和质量，并且还要通过合理的方式进行切割互换作业。具体的煤项项道施工顺序和掘进方案如图1所示。

通过对整体流程设计图继续您观察可以发现，在使用工作面胶和掘进技术的过程中需要需要在事先确定具体的前进距离，其中地板距离为500mm，在延伸施工的准备阶段需要进行多次拉低，并且还要对断面进行设计，最后一次拉低施工为75m，在已经拥有良好组织的情况秀需要根据实际情况制定掘进长度。

2 煤巷掘进速度的影响因素

2.1 原工艺工时统计

若想保障日常的掘进速度，那么就要对已有的工艺进行更新，在支护与铺设过程中实施良好统计。通过以上介绍可以得知，在施工过程中重要的步骤可以分成三个重要部分，分别为支护、调机和割运煤。在重要的支护环节中，操作人员的综合素质和个人技术都会对最终耗损造成直接影响，所以需要通过统计的方式对开始时间和结束时间进行确定，但是由于操作熟练度的影响，所以在时间方面存在不确定性。工程需要根据实际需求计算出每个环节的平均用时。具体的统计情况如表1所示。

2.2 原工艺问题分析

在技术方面来讲，需要对已有的支护系统进行完善与控制，预防出现控制顶部变形的情况发生，但是由于锚杆支护的数量比较大，在加上密度和施工技术也都比价复杂看，因此需要进行多次调试和支护，预防出现耗损过大等情况发生。在地质方面来件对于地质条件方面的研究严重不足，而且研究的面积和范围都比较欠缺，所以需要增加设备对时间进行合理调节。在进行巷道内部施工时，由于无法进入大型设备，所以只能通过小型设备的方式进行操作，这种情况严重浪费了资源和时间。在施工人员方面来讲存在水平不一等情况，在进行工作交接过程中也没有具体时间要求，从而也提升了工程耗损[1]。

3 煤巷快速掘进优化对策与优化效果分析

3.1 支护优化

要想对支护过多的情况进行解决，那么就要在日常工作中优化顶板支护。并且根据理论数据进行施工，对锚杆应力进行合理应用，建立符合厚度的岩梁，从而预防发生形变和失去稳定性等情况，同时还能让不同阶层的设备实现互动。

在进行施工时还需要对每层支护参数进行计算，将锚杆距离设为1.0m。锚杆之间的数量为N，可以得出公式为：

在考虑到安全系数和设备关系的背景下，锚杆数量值大概为3.12，同归这种数据可以得出每排拥有的锚杆数量为6根[2]。

3.2 其他优化

在进行提速改造过程中，需要对煤炭设备进行完善和改造，降低出现停机情况的概率，从而提升作业效果。在对空间距离进行调整过程中，需要根据实际的地质条件和空间距离进行合理调整，这样才能提升实际的循环效果，对于时间也有着控制的作用[3]。对于顺槽实施良好改造，并且还要做好材料供给工作，从而降低掘进过程中存在的问题。重视人才培养，提升工作人员的操作能力和综合素质。制定完善的内部管理制度，降低交接时间，通过合理方式对施工每个部分实施核算，从而提升实际工作效率，同时还能提升工作人员的工作积极性。

3.3 优化效果分析

为了可以实现良好的掘进效果，所以需要进行统计与记录，在施工的准备阶段进行割煤以及支护，对于工作时间也要进行准确的换算，确定出具体的支护时间。本工程在进行过程中已经实现了800m左右的成功挖掘，通过胶铺与横贯的方式完成较长的掘进，通过顺槽挖掘的方式可以进行较长距离挖掘。通过最终数据显示使用的方法对于掘进而言有着非常良好的效果。

4 结语

综上所述，对于煤巷掘进而言顶板支护和割煤都是非常重要部分，所以在施工过程中首先需要保障支护质量，降低顶板数量和支护数量，并且还要对锚固方法和长度进行确定，提升支护效率，降低支护密度。快速掘进属于一项复杂技术，所以需要重视地质条件和系统参数，对设备进行合理搭配，从而构建高效掘进模式。

参考文献

[1]赵美成，秦宪礼，刘永立，沈斌，董长吉.单巷长距离快速掘进通风系统风筒吊挂技术研究[J].煤炭科学技术，2017，43（S2）：82-84.

[2]王苏彧，杜毅博，薛光辉，田劼，吴淼.掘进机远程控制技术及监测系统研究与应用[J].中国煤炭，2018，39（04）：63-67.

[3]郝万军，张艳伟，崔国华.全断面盾构掘进机管片拼装系统的技术现状研究[J].矿山机械，2019，37（23）：1-5.