煤矿巷道快速掘进施工技术的实践研究

李锦涛

关键词：煤矿巷道;快速掘进;施工技术;实践研究

1煤矿巷道掘进速度影响因素分析

1.1巷道类型

在煤矿生产中，巷道主要分为岩巷、半煤岩巷及煤巷。岩巷的整个巷道位于岩层中，主要是大巷、一些联络巷及瓦斯抽采巷等。半煤岩巷一部分位于岩层中，另一部分位于煤层中。煤巷则完全位于煤层中，主要是一些回风顺槽。一般而言，岩巷的掘进速度最慢，而煤巷的掘进速度最快。这是由于岩石的硬度比较高，破岩不容易，而煤的硬度相对较低，破岩相对比较容易。因此，在煤矿掘进过程中，要尽可能多掘进煤巷，少掘进岩巷。需要注意的是，岩巷和煤巷的掘进方式也存在很大的差异。一般地，煤巷多采用连续采煤机来进行掘进，而岩巷多采用综掘机或钻爆法进行掘进。

1.2巷道断面尺寸

巷道断面尺寸也对巷道掘进速度有着一定的影响。经过对大量的现场数据总结发现，巷道断面尺寸越大，巷道掘进速度越慢。断面尺寸的增加，增加了掘进作业的工作量，主要是破岩量增加。更为主要的是，所需的支护时间也会成比例增加。随着大型综采设备的出现，例如大采高液压支架，需要掘进更大断面的巷道来服务于综采设备的运输。这给巷道掘进带来了巨大的挑战。

1.3巷道围岩地质条件

巷道围岩地质條件对巷道掘进速度有着重要影响。所谓巷道围岩的地质条件指的是掘进工作面前方顶板的完整度、岩层的硬度情况、涌水量情况及地质构造发育情况。大型地质构造会严重影响巷道的掘进速度，巷道面临着需要重新掘进的风险。此外，还需要采取更多的安全措施，例如探明地应力情况、探明地质构造的稳定性等，这些都需要大量的施工时间。在软岩中掘进巷道时，巷道支护困难导致巷道掘进速度非常慢。

2煤矿巷道快速掘进施工技术要点

2.1 地质情况预判，达到生产指导工作目标

巷道掘进工作开展初始阶段，需要做好地质分析和结构分析工作，明确掘进施工范围和掘进速度，通过科学方法完成环境和地质条件预测。掘进施工开展中，需要根据预测数据和安全作业原则，提前做好人员组织，准备好相应的施工设备。在大型地质结构施工中，需要提前做好施工计划，明确安全生产技术，为日常工作开展提供安全指导。需要注意，不能出现盲目施工现象，需要及时了解设备掘进状态，从而达到安全生产目标。在掘进施工人员角度来看，工作人员需要具有敏感能力，及时了解施工现场中可能产生的影响因素，施工前需要提前进入巷道了解内部结构，只有充分地了解，才能为后期施工提供安全条件。另外，还需制定安全技术措施，保证各部门之间协调合作，制定最佳工作方案，从而才能顺利引导生产工作。

2.2 改进掘进设备

在巷道机械化掘进工艺中，成套的掘进设备是面临的主要问题。目前，中国掘进设备的缺陷包括两个方面：一方面是掘进设备的适用性差，另一方面是掘进设备的可靠性差。为此，需要改进掘进设备。对于掘进设备适用性差的问题，其主要体现在巷道综合机械化掘进工艺上，具体表现为设备的整体性差。也就是说，在巷道掘进过程中，各个工艺不能有效地衔接，导致巷道整体掘进速度较慢。针对这种情况，需要进行深入研究，具体应该做好以下几方面工作  ：a） 分析各道工序衔接中存在的问题，特别是破岩和支护的衔接，重点要提高掘进机的开机率。b） 提高设备的可移动性。由于机械化设备多是重型设备，保证设备具有较强的可移动性十分关键。c） 强化掘锚一体化的实施。为了做到掘进与支护同步进行，必须要大力推广掘锚一体机。考虑到中国煤矿实际情况的复杂性，应用时需要根据实际情况进行改进，从而达到理想的效果。对于掘进设备可靠性差的问题，其主要体现在掘进设备故障率较高方面。针对这种问题，需要对掘进设备的关键部件进行改进。对于一些关键的核心部件，最好采用国外进口零件。这就要求在研发掘进设备时，需要遵循一些国际标准。

2.3 提升人员综合素质

煤矿施工人员需要具备较高的综合素质，将施工安全视为核心部分。施工开展之前，施工单位需要对操作员进行思想和技术方面的培训，只有操作员综合素质符合作业标准，才能达到安全作业目标。日常施工工作开展中，管理人员需要亲临现场，及时找出快速掘进技术应用出现的漏洞，排除技术制约因素。预防出现设备带病运转现象，阶段性对设备进行检修与更换，将后勤服务工作作为重点，不断提升生产服务质量。巷道掘进技术开展中，需要为工作人员创造良好工作环境，提升日常作业稳定性与可靠性，无论是巷道整洁和设备质量都需符合安全作业标准，在制度方面完成逐渐优化，使全体工作人员都具备安全生产意识，并且遵循安全生产原则，降低安全事故发生概率。

2.4 合理应用钻探、物探以及巷道探测等技术方法

若想保证快速掘进技术应用效果，需要将地质勘探技术作为基础，为工程作业提供参考依据。工作开展的初始阶段，可以通过钻探或者物探的方法，及时对煤矿状态进行了解，降低安全事故发生率。不同矿井在自身结构方面有所差异，施工中也需配合相应的技术，施工前需要预先编制掘进设计方案，制定安全因素预防措施，工作开展中严格按照计划进行，及时发现施工漏洞，快速制定问题解决措施。在应用地质勘探技术时，需要汲取多方面知识经验，从而才能体现安全作业原则。在新技术应用中，需要做好理论研究和工作情况调研，保证施工工序与施工效果，逐渐提升巷道掘进技术。

结语

煤矿巷道快速掘进是保障煤炭生产量及煤矿综合经济效益的重要基础，在掘进过程中，煤矿巷道快速掘进的影响因素较多，在后续掘进过程中，要根据实际的开采环境，选择合适的采煤设备和技术，并制订具有创新性的采煤施工管理制度和体系，促进煤矿巷道采煤快速掘进顺利进行。

参考文献：

[1]杨祯龙.煤矿快速掘进技术影响因素探究[J].能源与节能，2021（5）：136-137.