浅析我国煤矿岩巷快速掘进技术

浅析我国煤矿岩巷快速掘进技术

【摘 要】随着采煤机械化和综合机械化的发展，大大提高了采掘工作面的开采强度，工作面的推进速度越来越快，这就要求加快掘进速度，达到采掘平衡。本文首先介绍了煤矿岩巷掘进技术的发展，然后重点分析影响煤矿巷道快速掘进的因素，并针对这些因素制定相应的解决措施，确保优化掘进工艺，为矿井的安全高效快速掘进打下良好的基础。

【关键词】煤矿；快速掘进；影响因素；措施

1.煤矿岩巷掘进技术的发展

1.1掘进施工机械化水平的显著提高

20世纪70年代以来，我国先后成功研制了凿岩台车、耙斗装岩机、转载机等机械设备。使打眼、转载等工序基本实现了机械化，推动了岩巷快速掘进的发展。在煤巷和半煤巷巷道施采用了部分断面掘进、大功率掘进机、半煤岩掘进机和掘锚联合机组，部分矿区采用了连续采煤机掘进。采用刮板运输机、胶带输送机等配套设备实现了煤流外运，并逐步向集通讯化、可视化和集控化一体的方向发展， 逐步形成了包括光面爆破或掘进机截割、皮带运输、耙斗机装岩、长距离输料、锚喷、锚网支护等一套行之有效的施工装备和工艺。

1.2锚网支护技术得到了广泛的应用

传统的井巷工程支护采用的是木支护，木支护安全性差，而且木材消耗量大，木材供需矛盾十分突出。从20世纪50年代起逐步发展料石砌碹、钢筋混凝土支架和锚杆支护。目前，锚喷支护、锚网支护、金属支架已成为巷道主要支护形式。在我国是从1956年开始试用锚杆支护巷道，60年代初期在岩巷中使用锚杆和喷浆支护，60年代中期随着喷浆机具改进又发展为喷射混凝土支护，70年代起光面爆破和锚喷技术结合形成光面锚喷支护，90年代逐步发展并普遍推广煤巷锚网支护技术。目前，锚喷、锚网支护方式的应用范围从岩石巷道发展到半煤岩巷、煤巷。

1.3井巷特殊施工技术的迅速发展

随着矿井开采深度的增加，新井开凿和老矿改扩建，矿井施工正向深井过渡。利用短段掘砌混合作业法为基础的深井机械化凿井，已成为凿井施工建设发展的基本趋势，立井机械化作业线配套将进一步完善并加大能力。在钻爆法施工的平巷中将更广泛地应用各种钻车和钻装机，并实现动力的单一化，提高其转载、运输、支护等配套的机械化、自动化程度。

2.影响巷道快速掘进的因素

2.1地质构造

地质构造是影响巷道掘进的首要因素。对于煤矿巷道来说，影响掘进的地质构造主要是指工作面煤岩硬度，褶曲构造，围岩节理和劈里发育情况，顶底板的稳定状况，瓦斯量和涌水量等。好的地质条件可以提供较好的基础条件以实现快速掘进，而复杂的地质条件将制约着快速掘进的实现。比如在煤岩硬度高，一方面可是矿井巷道开拓困难加大，另一方面，坚硬煤岩形成稳定的顶板条件，使得支护条件好控顶距大，掘进前只需进行临时支护，掘进后再进行永久支护，由于掘进和支护可以并行作业，这样掘进机开机效率就高了。岩层的褶曲断层节理等构造，会导致煤层厚度变化，在其变化处容易产生冒顶，偏冒或垮落等事故，严重影响掘进施工的进度和安全。另外，当巷道掘进进入煤层或其它地质构造复杂的地段，可能瓦斯涌出量会增大，这就造成了巷道中瓦斯浓度增加的情况。为保证巷道掘进施工的顺利进行，必须降低工作面及其回风风流中的瓦斯浓度。这样不仅增加了矿井建设的成本，而且影响了掘进工作的速度。

2.2掘进设备装备水平

随着科学技术的发展，巷道掘进新技术新设备的不断出现，使矿井巷道掘进速度稳步提升，但是就我国掘进设备总体水平而言，虽然各种装备齐全，但是设备性能差，自动化程度低，处于相对落后的状态。与国外相比，国产掘进机质量性能差，刀具消耗量大，故障率高造成掘进机的维修周期短，连续开机率低，因此影响了我国煤巷的掘进速度，也成了影响我国煤矿高效生产的障碍。提高掘进技术装备水平，进而实现采掘均衡发展，是提高建设效率的根本途径。

2.3巷道掘进施工工艺

由于我国巷道掘进设备的质量和性能上的局限性，造成施工工艺相对比较落后的状况。比如我国如今综掘机配套的支护设备一般采用单机锚杆钻机，锚杆的安装需要人工安装进行，这样便造成施工效率较低。此外，一些掘进设备的维修期过短，频繁的故障也会导致巷道施工工艺的不连续，从而耽误掘进工程的进度。

2.4施工组织管理水平

国内煤矿企业为了追求经济利益，不顾企业的后续发展，盲目提高煤炭产量，而不是按照生产计划生产。企业管理者对施工组织管理缺乏科学性，一味追求进度，忽略了工程建设的质量监督和作业规程编制，这导致了制定的工程计划不能真正得到贯彻落实，可能给以后的生产留下安全隐患，不仅会影响施工的顺利进行，而且会带来巨大的经济损失，甚至威胁到工作人员的生命安全。

3.巷道快速掘进技术的解决措施

3.1加强矿区的地质预测工作

对已一些地质条件复杂的矿井来说，断层以及构造带不仅影响煤矿掘进的速

度，还威胁到煤矿的安全生产。因此，煤矿企业可以利用三维物探、钻探以及巷探等技术进行超前地质探测，对煤矿的地质构造以及岩层等地质信息进行控制，并对其进行动态的分析，煤矿企业要结合自身的特点，对矿区进行地质探测，坚持防治水原则，为我国煤矿巷道快速掘进打下良好的基础。

3.2改进巷道的掘进设备

作为煤矿巷道采掘过程中的核心设备，掘进机装备技术的好坏对煤矿井下岩巷采掘的安全度、速度等都有着直接的影响。因此，在巷道掘进过程中，不仅要根据采煤工作选用适当的掘进机，还要针对掘进机的不足进行相应的改造和创新。对掘进机的维护要切实到位，这样可以方便掘进机的操作。通常可以利用嵌装式结构来提高掘进的稳定运行。

3.3改进煤矿的施工工艺

我国煤矿安全生产的实践表明，一般煤矿岩巷锚喷支护施工的工艺都是“锚、喷、喷”的过程。受岩性变化的影响，原有的施工管理工艺在光面爆破不理想的时候会影响煤矿巷道的支护效果，其掘进速度也就不能得到提高。其支护的网片、锚杆托盘等不能够贴近岩面，这样不仅支护会费时费力，还会留有安全隐患。因此，我国煤矿企业要根据自身的实际情况，改进煤矿施工工艺和方法，快速推行岩巷“喷、锚、喷”施工工艺，这样不仅可以缩短支护实践，还能够提高（下转第36页）（上接第31页）支护效果，加快煤矿巷道掘进的速度。

3.4加强施工组织管理，提高施工人员素质

对于企业来说，安全是其生存和发展的前提。而对于煤矿生产来说，安全则尤为重要。煤矿生产的第一要务就是要落实安全生产规程，在确保安全的基础上进行煤矿施工、掘进等。煤矿企业要加强煤矿的施工组织管理，提高施工人员素质，提高煤矿的综合掘进水平。加强对井下施工人员进行技术培训，在应用新技术方面，要做到技术交流。

4.结论

煤矿巷道快速掘进的问题不仅是一个技术问题，更是一个经济问题，解决好这一问题，不仅可以提高施工效率，而且能给煤矿企业带来丰厚的经济回报。实现快速掘进的根本途径是依靠科技手段，采用高新设备，优化工艺流程，实施科学管理，才能提高施工效率。■

【参考文献】

[1]徐海东.浅谈如何提高煤矿岩巷掘进速度[J].中小企业管理与科技，2009（07）.

[2]贺志宏.实现岩巷快速掘进的途径[J].山西煤炭，2004（02）.

[3]安福龙，姚玉红.影响巷道掘进的原因及防范措施[J].科技情报开发与经济，2005（11）.