煤矿掘进技术及安全管理标准路径之研究

尹小锐

摘 要：  在我国快速发展过程中，我国对于能源的需求在不断加大，煤炭开采时难免会遇到复杂的地质条件，给掘进工作带来较大的难度。对煤矿掘进地质条件、影响煤矿安全生产的因素进行了分析，并对复杂地质条件下掘进技术的应用、设备应用和技术改进开展了探讨。

关键词：  煤矿;掘进技术;安全管理

【中图分类号】TD327     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）06-0296-01

1 煤矿掘进施工技术

1.1 钻爆技术

在较坚硬的岩石层中，需要用到钻爆法开采煤矿，该项技术使用过程中需要注意的问题是：①在爆破前，需要勘测周围岩层情况，并结合掘进巷道环境，计算炮眼位置参数，这样才能取得较好的爆破效果。②计算结果不能直接作为爆破参数，还需要将其与相关标准进行对比，选择标准参数用于爆破作业。③对周边岩石的坚固系数进行计算，并测量地下水位，进而完成炸药量的计算。若炮眼位置周围存在较多水分，需要对炸药进行防水处理。④选择合适的装药方式，正装和反装是现阶段煤矿掘进中常用的装药方式，方式选择需要视现场情况而定。此外，还要注意引线连线方式的确定，爆破人员需结合现场情况，选择最合适的连线方式。

1.2 锚杆临时加固支护U型钢架技术

该掘进技术的应用可以更好地保证巷道的稳定性，锚杆和U型钢架可以应对多种复杂的地质条件，特别是在存在较大落差的地质断裂带中，U型钢架的使用可以对岩层结构起到支撑保护作用。因此，应该结合实际的地质条件选用合适的锚杆和U型钢架，尤其是对于岩层结构较为松软的煤矿巷道，可以进行有效的修补作业。将锚杆和U型钢架结合起来使用，可以将倾斜角度控制在45°左右，再采用预紧的结构方式，可以对巷道进行加固处理，避免在煤炭开采时出现顶板落石等安全事故。

1.3 液壓钻车岩巷掘进

岩巷掘进的机械化是巷道快速掘进的发展目标。机械化掘进时有多种类型的掘进机，它们适应不同的生产条件，其中，常用的是液压钻车配备侧卸式装岩机来进行掘进作业。液压钻车应该与装岩机配套使用，以进一步加快巷道掘进的速度。在巷道掘进时，装岩机发挥了重要作用，它主要是将掘进过程破碎的岩石运到工作面以外。常见的装岩机型号为ZCD60R，其主要特点是装岩能力强、效率高且在狭小的空间内便于移动。在掘进施工时，装岩机可以装运巷道全断面破碎的岩石，减轻掘进过程中需要清理碎石的任务。同时，在装岩机上配备溜槽和托板，可以实时将碎石运输出巷道，使巷道的掘进效率明显提高。为了与装岩机配套，多采用CMJ17型号的液压钻机。该钻机的优势是设备机身较小、紧凑，操作灵活，可一次性实现对巷道的全断面掘进。由于该钻机采用了双臂凿岩，凿岩的速度较快，正常情况下掘进的进尺为0.8～2.0m/min，这就需要大容量的装岩机配合作业。液压钻机配备侧卸式装岩机，基本上能在一定程度上实现对岩巷的快速掘进，其主要优势有以下几点：a）实现了凿岩的自动化。采用侧卸式装岩机能够有效防止掘进过程中钢丝绳断裂，掘进的效率和安全性大幅提高。b）凿岩和装岩的速度快。现场实践表明，液压钻车的凿岩速度是普通气腿式凿岩机的3倍以上，侧卸式装岩机是耙斗式的2倍以上。c）实现了巷道的全断面掘进。巷道断面的一次成型率高，且比较规则，方便巷道后期支护，使得工人的整体劳动量大幅度减少，是一种理想的巷道掘进技术。虽然液压钻车掘进技术有相当大的技术优势，但也存在一些问题，主要是这种掘进方式不便于对巷道进行临时支护，导致掘进时存在较大的空顶距，存在较大的安全隐患。

2 安全管理

2.1 把安全行为管理与安全心理学相融合

煤矿安全生产是煤矿企业的发展方向与目标，需要得到相关工作人员与管理人员的重视，因此，相关煤矿不仅需要重视安全心理学的运用，同时需要将其渗透到煤矿开采工作的各个环节。其中针对开采工作人员行为来讲，为了保障其安全性，则需要设置安全管理制度，并渗透安全心理学，规范开采工作人员的行为，同时需要重视劳逸结合，重视各个岗位的工作安排，确保煤矿开采工作人员的工组效率能够有效提升，遵循安全生产管理的相关要求。

2.2 优化煤矿掘进作业设备

在实际中，应该将先进技术引入到掘进设备中，提高掘进作业的效率，简化掘进设备控制系统，采用信息化、自动化的控制方式;应用闭式液压系统，可以有效地提升掘进设备性能。针对复杂的地质条件，可以采用掘进后支撑的方式来提高设备的稳定性，避免由于地质条件的复杂对设备产生过大的振动影响，有效保证设备元件的性能，将掘进设备故障率降到最低。做好液压油注入管理工作，选用先进的液压加油设备，将原有的旧液压油抽出来进行处理，防止因人为因素的影响而使杂质和灰尘进入到液压系统中。对掘进设备链条进行改进，将运输机与锁轴连接起来，可以使掘进设备形成四连杆机构，使铲板可以与运输机联合作业，使掘进设备尾部的从动轴与主链条保持足够的距离，有效解决掘进设备链条松紧问题。

2.3 保证技术实施安全

目前煤矿掘进过程使用的技术较多，确保技术实施过程安全可靠是现阶段煤矿其的主要任务。有的技术是单独使用的，有的施工技术配合使用，若实施过程出现问题，产生的影响无疑是巨大的。在设备掘进过程中，要注意周围断面地质，同时做好巷道支护。并定期对设备进行维护，避免其出现故障延误施工进度。对于爆破施工来说，既要考虑充分做好准备工作，还要估算爆炸冲击波对周围岩层的影响情况。

3 结语

随着煤矿开采强度的增加，采掘接替紧张问题已经成为限制煤炭产量进一步提升的关键。要想缓解采掘接替紧张的问题，就要实现巷道的快速掘进。煤巷快速掘进问题已经解决了，但岩巷的快速掘进仍是难点。对于岩巷的掘进，多采用钻爆法和综合机械化掘进法，2种方法的适用范围不同。由于钻爆法的原理相对简单，技术难度低，因此，文中重点分析了机械化掘进法，并提出了一些实现岩巷快速掘进的方法。岩巷的掘进可以分为3种：a）采用高效率的全液压钻机掘进岩巷。在地质构造等正常的情况下，巷道的月进尺可达到数千米。b）中小型矿井采用气腿式凿岩机进行掘进，巷道的月进尺可以达到几十到百米左右。c）大断面掘进采用综掘法，掘进速度快，安全性高，是岩巷快速掘进技术日后的发展方向。

参考文献

[1] 邵文岗.煤矿岩巷快速掘进技术的优化[J].石化技术，2019，26（8）：289-290.

[2] 宋沁红.煤矿岩巷快速掘进技术的探讨[J].能源与节能，2019（8）：150-151.