矿山掘进巷道采用快速施工技术研究

2021-04-19梁掂掂

世界有色金属 2021年1期

关键词：掘进机施工工艺巷道

梁掂掂

（中煤第三建设（集团）三十六工程处，安徽宿州 234000）

现阶段，国内部分企业所使用掘进设备的质量较差、施工工艺有待优化，即便拥有先进的掘进设备，也未能保证较高的使用效率，这在一定程度上影响了快速施工技术在矿山掘进巷道工程中的应用效果。基于此，对于矿山掘进巷道采用快速施工技术的探究有着重要意义。

1 矿山掘进巷道的主要影响因素

1.1 地质构造

若矿山巷道的地质结构复杂，一旦开展快速掘进作业，很可能会导致破碎的松软围岩穿过岩溶裂隙与断层构造区域，严重影响正常的施工作业进度。矿山各地质层的稳定性、硬度都会对巷道快速掘进作业产生不同程度的影响，地质构造主要包括顶底板稳定性、用水量、矿石硬度；若巷道具有稳定的顶底板，则能够对地层结构形成良好的保护，有助于快速掘进作业的顺利开展；若巷道内部的地质条件较差，不但会影响矿山巷道快速掘进作业质量与进度，还会降低掘进效率。

1.2 掘进装备

相关研究表明，当前，国内围绕矿山巷道掘进作业所采用的主流机械设备仍处于较低水准；部分掘进机械设备还未实现自动化，机械化水平也相对较低；甚至有部分施工团队仍然采取笨拙、传统、陈旧、落后的人工工具开展掘进作业。先进的掘进设备、掘进技术能够为矿山巷道的快速掘进作业提供便利，有助于强化施工作业质量、效率，避免巷道掘进产生的支护物过大、过多，阻碍整体的掘进施工效率。如图一即为矿山巷道掘进设备的实际性能。

表1 矿山巷道掘进设备的实际性能

1.3 施工工艺

现阶段，国内部分掘进设备的质量较差，即便是先进的掘进设备也未能保证较高的使用效率，这在一定程度上影响了整体的施工进度。

在矿山巷道快速掘进作业进程中，施工团队需要耗费大量的时间、精力，开展巷道支护作业。比如，由专业施工人员借助单锚钻机，在巷道内开展支护决定；而单锚钻机的正常运转需要在前期花费一定的安装时间，这种相对传统的施工工艺会大幅降低支护作业效率、掘进作业速度，大幅提升时间成本，降低整体的施工效率。基于此，施工团队应持续优化掘进作业的施工工艺，提高效率，更好地完成快速掘进作业目标。

2 矿山掘进巷道采用快速施工技术的有效策略

2.1 地质钻探

施工团队借助巷探、物探、钻探等地址探测技术，为后续施工以及采矿作业提供有力的数据支持，保障巷道掘进作业安全，帮助施工团队更好地了解矿山的基本信息，降低出现安全事故的概率。不同类型的矿井适用不同类型的探测技术，但都需要施工团队根据矿井的实际情况，编制掘进设计图，制定各类型安全事故的预防方案。

在实际的探测作业进程中，施工团队应严格依照设计图开展各项施工作业，持续总结经验，尽可能地降低事故发生概率。同时，施工团队还应注意优化施工工艺、施工方法，吸收经验，改进施工工艺。此外，在应用新技术前，施工团队应做好理论研究与实地调研工作，提升掘进作业质量、效率[1]。

2.2 掘进准备工作

地质勘探是矿山巷道掘进作业的基石，掘进作业的主要准备工作也即为地质勘探作业，主要围绕矿区所在地的气候环境、水文条件、地貌地形情况，开展勘测作业。

具体的准备工作包括以下几点：第一、勘测地质地层，重点勘探地层岩石的分布状况；第二、勘探矿山区域的地质构造情况；第三、勘探矿山所在地的地质条件、水文条件，制定环境气候、地貌地形、地下水文条件的报告，依托地质勘探作业，施工团队能够深入了解。文与地层岩石的分布状况以及地质构造情况，为后续矿山巷道的快速掘进作业打好基础。

2.3 优化支护策略

为实现矿山巷道快速掘进的目标，应结合矿山的实际情况，调整支护策略，优化支护参数、支护作业方式，进一步提升支护策略的有效性。

例如，若围绕岩巷开展掘进作业，施工团队应采取锚喷支护作业方式；若需要掘进大厚度的矿山地层，施工团队可采取锚网索喷方式，完善支护策略；若需要掘进小厚度的矿山地层或中等厚度地层，施工团队可选取锚网喷作业方式，调整知乎策略。与此同时，施工团队还应科学、合理地布置支护构件的间距、排距，进一步强化矿山巷道快速掘进作业的支护效果[2]。

2.4 掘进机施工

掘进机在矿山巷道快速掘进作业中的实际应用包括以下几个要点：第一、认准中腰线后，方可开展钻眼作业，结合中腰线位置，确定钻眼位置与周边轮廓；第二、在掘进机钻眼作业进程中，应严格按照齐、直、平、准的原则，保障在掘进作业后，施工团队可以在巷道内构建垂直、整齐的作业面；第三、结合岩石硬度，对掘进机的作业图表进行调整、优化，严格掘进机的前进速度，特别是要把控好钻眼位置附近的掘进作业质量；第四、施工团队在使用掘进机开展作业时，应细心研究并优化掘进方案、掘进程序、掘进效果，尽可能地保证掘进机的作业效果、掘进效率[3]。

2.5 引入先进设备

在矿山巷道快速掘进作业进程中，施工团队主要依靠掘进设备，开展各项施工作业活动。

因此，施工团队应始终保持设备的匹配性，结合掘进作业面的实际条件，选取重量、结构、性能更匹配的掘进设备，保证快速掘进作业的稳定性、安全性，保障在预定工期内完成掘进作业进度。

基于此，施工单位也应持续改进掘进设备，持续提升掘进设备的自动化、机械化水准，降低一线施工作业人员的劳动量、劳动强度、劳动难度，大幅提高掘进作业效率。同时，施工企业还应引进先进的快速掘进设备，始终将提高决定设备性能作为设备引进的首要目标。

当前，国内部分施工单位普遍存在掘进设备质量差、性能不佳的问题，不注重日常的保养、维护。因此，施工单位应从上述几点着手，制定系统性的维护保养方案，保障掘进设备始终保持良好的运转状态，详细记录历次维护、保养情况，及时发现潜在的安全隐患，迅速排除安全问题，以强化决定设备的可靠性、稳定性、安全性，保障矿山巷道快速掘进作业的施工效率、施工质量。

2.6 提升人员素质

相关研究表明，为提升矿山巷道快速掘进作业进度，企业不能仅仅依靠常规施工方法，还需创新施工工艺；结合矿山的实际情况，引入掘进机等先进技术设备，缩短掘进作业周期，大力引入锚喷等先进施工工艺，优化原有的施工模式。在对施工方法进行优化时，应从施工工序平行作业、保障施工连续性方面着手。与此同时，施工单位还应提升人员的管理组织水准，确保在巷道掘进作业进程中，各施工人员均可处于最适合的岗位中，借助各岗位员工的协同性，强化巷道快速掘进作业质量、效率，避免出现磨洋工、施工工序混乱等问题，进一步强化巷道快速掘进效率，推动关键决定技术的进步与发展。

此外，施工单位还应注重提升一线施工作业人员的综合素养与专业技术能力，确保其能够熟练掌握现有掘进设备以及先进掘进设备的操作方法，依照既定计划逐步开展掘进作业活动。