试论煤矿井下巷道高效掘进的有效措施

试论煤矿井下巷道高效掘进的有效措施

刘琦

山东能源枣矿集团田陈煤矿综掘三区 山东枣庄 277523

摘要：我国煤层有着较为复杂的赋存条件，不同煤层也存在较大的厚度差异。为了对煤矿开采的顺利性有效保证，相关施工人员以及工作人员需要对媒岩巷道数量增加。掘进技术作为煤矿井下巷道掘进作业的核心，直接关系到巷道掘进效率、安全和巷道成型质量。

关键词：煤矿巷道；高效掘进

引言

随着以采煤机为代表的自动化综采设备的不断投入应用，煤矿井下综采作业效率得到了大幅提升。目前，巷道掘进主要依靠人工操作掘进机进行掘进作业，由于井下地质条件较为复杂，因此需要人工根据截割经验不断调整掘进机的作业姿态，从而保证巷道掘进效率和质量。这种掘进方式在实际应用中暴露出了掘进效率低、巷道成型质量差的问题，需要人工多次进行巷道断面修整，极大地影响了巷道掘进效率。响巷道掘进速度的因素众多，如何进行科学的组织和管理，使各类资源得到最大化的利用，提高巷道的掘进速度，成为近年来的研究热点。

1我国煤矿综合机械化快速掘进技术的发展现状

综合机械化快速掘进的技术主要包括装载机、运输机以及掘进机等多个机器，这也是联合作业的过程，还需要其他配套设施才能促进煤矿掘进工作的正常开展。虽然，经过多年的发展，我国采煤机的工作效率和水平都实现了很大程度上的提高，煤炭资源的开采效率也实现了大幅提升。但是，巷道的掘进设备仍有进步的空间。要想实现煤矿高产高效就需要提高煤矿的掘进速度和水平。另外，提高巷道的综合机械化水平掘进技术也是发展的趋势。相比于钻爆法，综掘法的巷道断面成型的效率更高，也方便之后的支护工作，并且也在很多煤矿上得到了广泛的应用。因此，有必要搞清楚影响掘进速度的因素，同时这也是综合机械化掘进的技术要点。

2快速掘进影响因素

2.1工程地质条件

采矿工程实质是在地质体中进行开挖、截割、爆破等一系列作业，将所需的资源采出。可见工程地质条件是巷道掘进中客观存在的先决条件，煤矿巷道设计完成后，若非特殊情况，其工程地质环境不会轻易改变，只有采用适合地质条件的生产工艺和措施，才能实现高效率的施工作业。工程地质条件的影响因素有煤岩的完整性、煤岩体强度、地下水、节理裂隙发育程度、围岩特性等。若巷道掘进工程地质条件良好，则永久支护可滞后临时支护一段距离进行，给掘进和临时支护提供足够的作业空间；若施工中工程地质条件较差，甚至遇到断层、陷落柱、老窑积水等不良地质条件，则掘进过程中围岩管理和控制困难，所需的生产环节和工艺复杂，严重制约巷道的掘进速度。

2.2掘进设备及其配套装备

掘进设备及其配套装备的机械化水平以及相互之间的衔接关系好坏均对煤巷掘进的速度具有重要的影响。目前服役的综合机械化作业线包括以下两种，第一是综掘机配套桥式胶带转载机和伸缩胶带输送机，具有承载能力大、输送距离远的优势；第二是用刮板输送机替换胶带输送机，实现灵活作业，适应于坡度大、距离窄的巷道。掘进机的性能也是制约掘进速度的主要因素，井下作业条件较为复杂多变，因此选择掘进机时必须考虑实际工况，确保设备稳定可靠运行，同时也要考虑矿井工作面的地质条件和掘进工艺。

2.3施工工艺

煤巷掘进过程中的作业流程包括割煤、装煤、支护、运输等环节。支护是巷道掘进作业中较为繁琐的一项工序，不同的施工工艺掘进速度也有明显差异。该施工作业线机械化程度高、适应性强、灵活性好，可实现煤岩的连续截割和运输，但是该作业线的缺点在于无法实现掘、支平行作业，掘进速度受支护作业影响程度大。另外，煤巷掘进施工还有掘锚一体机组、桥式传送机、转载破碎机、带式运输机组成的生产工艺流程，不同的工艺流程有不同的特点和适应条件，应根据工作面实际情况进行选择设计。

2.4临时支护

支护是保证巷道快速掘进的安全措施，支护分为临时支护和永久支护，一般永久支护滞后于临时支护，对掘进作业影响程度也小于临时支护。临时支护必然会阻碍巷道的快速掘进，因此，选择科学合理的临时支护方式，最大程度地降低临时支护对巷道掘进的影响显得尤为重要。常用的临

支护方式有前探梁临时支护、机载临时支护和自移式迈步支架支护。

3快速掘进施工优化

3.1复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的关键环节

为了最大限度地提高煤矿掘进作业的有效性，在采取必要的掘进支护技术以外，还需结合实际需求的变化，就综掘机的选型以及截齿的选择等予以细化研究。首先综掘机的选型对于煤矿掘进支护技术应用的有效性有着直接的关联。在选取的过程中应该从以下几个角度进行权衡。分别是巷道截面的适用性、切割强度的大小、切割功率的高低、运行效率的高低、煤岩强度的高低以及配件的供应质量。在对这些因素综合考量基础上，最终选择出最为适宜的综掘机机型。高强度的截齿有助于提高掘进的截割速度，还可有效地降低截齿的磨损。值得一提的是，如果截齿的选择不合理，出现了岩石硬度高于综掘机截齿切割能力的情况时，不应该操纵综掘机设备进行继续截割作业。应立即停止作业并检查设备的损耗情况，同时选取爆破作业的方式进行后续工作的开展。

3.2合理选用器材和设备

在中国机械化迅速发展的今天，也被应用到快速掘进过程中，这样也能确保巷道支护环节和其他配套设施的工作效率。当相应的配套设施性能较差，或者配合不够完善时，就很可能会影响到整个工作的进度，也会影响企业的经济效益。因此，在实施巷道支护工作时要尽量使用更加可靠的锚杆，也是为了确保运作的高效性和稳定性。当然，我国经济的发展也给深部回采的发育提供了强有力的背景。现如今，我国目前经常使用的回采设备和小设备的整体运用大多会选择钻头和掘进设备进行配合回采的方式，这相比传统操作模式中将设备分开使用的模式已经进行了很大的改进，并且也解决了工作效率低的问题。而现在人们常用的应用技术已经实现将不同的设备进行高效结合，这也能将掘进工作提高安全性和便捷性。

3.3连续掘进技术

在煤矿施工过程中融入信息的发展是当前煤矿施工的趋势。因此，在煤矿具体施工过程中就需要利用信息技术来将煤矿开采的过程更加高效化，这也是为了提高高科技在煤矿开采建设中的作用。但是，煤矿施工的快速化发展也间接的对操作环节提出了更加严格的要求，这也是整个项目在施工过程中需要重视的地方。作为当前掘进设备中最先进的设备，连续采煤机和配套运煤车和铲车等一系列先进设备的使用都会提高开采工作的效率，也可以让更多的工作人员实现掘锚的一体化进程，

3.4合二为一支护技术

在巷道掘进过程中，临时支护和永久支护通常是分开进行的。临时支护和永久支护分开作业导致作业空间狭小、作业环节受限、掘进速度拖延，因此，为加快煤巷的掘进速度提出合二为一的支护技术。该技术的原理是采用新型临时支架，将永久支护的挂网、钻孔等工序整合到临时支架上，且支护工作可与巷道掘进同时进行，大大缩短了支护作业时间，提高了巷道掘进速度。

结束语

在选用高效快速掘进系统时需针对自身具体的地质条件进行选择,不要盲目跟风,考虑自身的实际情况,依靠先进的高效快速掘进装备实现煤矿企业的快速发展。

参考文献

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[3]王本林，郭里茜.巷道快速掘进工艺和装备的现状与发展[J］.煤炭技术，2016，35（10）：266-267.