浅谈煤矿掘进技术及安全管理

张吉刚 惠凡光

摘要：掘进即煤矿巷道开采与挖掘，是煤炭开采过程中的关键工序，也是安全风险相對较高的一种技术工艺。近年来，我国各领域对煤炭的需求量逐年增加，这就给煤矿掘进技术提出了更高的要求，煤炭生产企业不仅要保障掘进生产效率，而且也需要兼顾考虑掘进工序的安全性，因此，本文将围绕煤矿掘进技术的主要类型与技术要点，以及安全管理措施予以阐述。

关键词：煤矿;掘进技术;安全管理

煤矿矿井的深度浅则上百米，深则数百米甚至个别矿井的深度已经达到千米以上，因此，掘进技术的选择至关重要。目前，我国煤矿井下掘进技术主要包括钻爆技术、光面爆破技术、全断面光爆技术以及深孔爆破技术等，根据井下地质结构以及含水量的多少，选择的掘进技术类型也有所不同。近年来，为了确保井下掘进作业的安全性，技术人员不断对掘进技术进行创新改良，在保证安全生产的前提下，也促进了煤矿生产企业经济效益的提升。

1     煤矿掘进技术类型与要点分析

1.1  钻爆技术

钻爆法也称之为钻眼爆破技术，是破碎地下岩石工序中较为常用的一种掘进技术，在钻眼之前，技术人员首先应当检查凿岩机、钻架是否处于完好状态，风管、水管是否畅通，风门、水门是否存在漏水现象，并采取注油的方法对凿岩机进行试运转。为了确保作业安全，技术人员需要对工作面的安全状况进行检查，同时，采取临时支护措施，对顶帮浮岩活石进行处理，以加固工作面。在布置炮眼位置时，应当合理选择爆破参数，并结合井下巷道围岩岩石的坚固系数以及含水性等参数，确定炸药的用量与种类，比如巷道围岩坚硬，应当选择烈度较大的炸药，如果巷道内含水量过高，应当事先对巷道内部进行防水止水处理，或者筢防水型炸药，以保证爆破效果[1]。另外，装药时机的选择应当在全断面炮眼钻孔完毕后，并采取上下部炮眼同时同步装药的方法，装药时，应当同时撤除风钻、风水管路以及风筒等装置，进而为爆破工序做好充足准备。

1.2  光面爆破技术

光面爆破是以爆破技术为基础对巷道岩石进破碎的方法，由于该技术适应性强，抗干扰能力强，因此，适用于各种不同地质结构巷道。一般分为普通光面爆破和预裂光面爆破两种技术类型。其中，普通光面爆破主要采取全断面一次爆破的方法，对多段毫秒电雷管分别装入起爆，当井下巷道断面较小，多采用周边眼与辅助眼来布置电雷管，如果巷道断面较大，则需要事先预留出光爆层，分次进行起爆。预裂光面爆破主要是沿着巷道轮廓线布置电雷管，首先对巷道周边眼进行起爆，各个钻眼之间形成一个相互贯通的破裂面，然后对主爆体进行爆破。这种方法能够有效保护围岩不受到大面积破坏，以保持巷道轮廓线的清晰度。

1.3  全断面光爆与深孔爆破技术

在煤炭开采过程中，爆破打眼工序所占用的时间占据掘进工序总时间的60%以上，无形当中就降低了煤炭开采效率，增加了开采成本。因此，随着煤矿掘进技术水平的逐年提升，一些新型的爆破技术应运而生，其中全断面光爆技术与深孔爆破技术是最具代表性的两种技术类型。以全断面光爆技术为例，在钻眼工序中，掏槽眼眼口的排距、行距误差应保持在5cm以下，辅助眼眼口的排距与行距误差应在10cm以下，周边眼的误差不得大于5cm，炮眼的方向可以2o斜率外插，眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm。钻眼工序结束，技术人员需要参照炮眼布置图对炮眼进行检查，如果炮眼不符合布置图要求，应当重新下钻。为了保证爆破效果，在装药之前需要对炮眼内部的石粉或者泥浆等杂质进行清理，以防止炮眼堵塞。全断面光爆与深孔爆破技术是目前煤炭开采过程中较为先进的掘进技术，不但掘进速度快，而且技术安全性指标也相对较高。

2     煤矿掘进技术安全管理要点

2.1  做好顶板的安全支护工作

顶板支护是掘进工序当中不可或缺的一项安全防护措施，尤其对锚网、架棚等设施，作业人员应当事先做好临时支护工作，切忌进行空顶作业，以免发生重大的安全事故。在顶板支护施工中，钢带与托盘必须与煤岩面贴牢。如果在支护时，锚杆的局部区域出现凹陷，可以利用木垫块将锚杆垫实。在锚杆安装工序中，技术人员应当检查锚杆组件是否齐全，组件安装是否牢固，托盘是否紧贴于岩面，对于托盘与岩面之间的缝隙，应当及时予以楔紧，以保证托盘与岩面的整体性。

2.2  保证井下通风量满足标准要求

通常情况下，井下巷道作业面的需风量正常值为368m3/min，局扇全程风压为H=5924pa，因此，在掘进过程中，井下巷道可以选择三台局扇，一台用于送风，其它两台可以作为备用局扇，一旦送风局扇出现故障，可以随时启用备用局扇，使井下巷道的通风量始终保持在正常范围内，选择的局扇风筒直径一般为800mm。安全管理人员应当随时对井下通风量进行测定，对局扇的运转情况进行检查，如果发现井下作业温度过高，或者出现大量瓦斯，应当及时启动备用局扇，以避免安全事故的发生。

2.3  起爆安全管理措施

在爆破过程中，应当严重执行“一炮三检”制度以及“人、牌、网”三警戒制度。其警戒安全直线距离不得小于100m，弯硐不得小于75m，起爆前，安全管理人员应对迎头瓦斯便携仪与探头的施放地点进行检查，如果在警戒范围内，应当及时转移到安全地点，爆破工序结束后，再将其移至规定的位置。另外，为了保护综采机不受到破坏，在爆破之前，应将综采机等关键设备向后移动7m以上的安全距离，并利用皮带等装置加以保护[2]。

2.4  树立安全意识，加大监督力度

安全生产始终是煤炭生产企业的经营方针，尤其对井下掘进作业来说，是易发安全事故的关键环节，因此，煤炭生产企业应当予以高度重视，在选择掘进技术时，首先对爆破方法进行综合评估，严格掌控装药量以及爆破时间，确保在起爆之前，所有现场人员都已撤离至安全区域。另外，煤矿可以根据现场作业人员的岗位职责，建立一个完善的安全培训管理体系，并利用作业人员的休息时间，进行实战演练，为了收到理想的演练效果，煤炭生产企业可以随时接受当地群众的监督，并不断对掘进技术进行优化和改进，以完成既定的安全生产目标。

结束语：

煤矿掘进技术不仅与煤炭产量以及经济效益息息相关，而且也是煤矿安全管理工作的重中之重，因此，技术人员应当积极借鉴成功的技术经验，在掘进开采过程中，不断应用新技术、新工艺、新方法，并树立高度的主人翁责任意识与安全意识，为煤炭生产企业安全效益与经济效益的提升保驾护航。

参考文献：

[1]文杰.煤矿掘进技术及安全管理[J].当代化工研究，2020（4）：30-31.

[2]苗超.探讨煤矿掘进技术及安全管理[J].山东工业技术，2019（8）：76.