巷道高效掘进的探讨与研究

岩石巷道掘进技术的应用现状及创新研究

在煤矿生产过程当中经常会遇到复杂的岩石地质条件，对煤矿开采工作造成了一定难度。当前我国在煤矿开采技术以及相关的设备研发上，基本上已经处于世界领先水平，尤其是针对岩石巷道掘进技术的开发更加明显。本文就针对岩石巷道掘进施工技术的应用现状以及创新性研究实施分析。

标签：煤矿巷道；掘进技术；创新研究

随着我国社会经济的发展速度不断加快，人们的日常生活以及工业的生产方面，对煤炭资源的需求量越来越高，煤矿开采单位为了有效提高煤矿资源的开采效率，需要对煤矿开采过程当中对各种不同类型的地质条件进行掘进和开发。在煤矿巷道的掘进施工当中，很多先进的掘进技术被运用其中。但是实际的工作效果仍然存在一定的问题。在保证经济成本投入合理的情况下，需要对岩石巷道进行高效化的掘进和开采，保证岩石巷道掘进技术发挥出最大的效能，为煤炭企业的长远发展提供推动力。

1 岩巷施工技术及装备的现状

（1）通过钻爆法掘进技术，使用的是风动凿岩机和装岩机来进行掘进操作，在装运和开采过程当中使用的是两种配套掘进方法。这种掘进方法采用的是重型侧卸式装卸机和装岩机来进行转载，在运输过程当中通过矿车和胶带输送机来进行运输，该掘进方式在我国一些大型的煤矿岩石巷道当中的使用较多，尽管具有较强的灵活性以及适应性，但是在实际的工作过程当中，由于施工操作人员的工作强度较大，并且会存在一定的安全风险，在运输和掘进过程当中，整个操作流程比较复杂，需要多方面的辅助工作来加以保障，所以说当前只有30%左右的煤矿开采企业使用这种掘进方式。

（2）以全液压钻车配套的装运机械化作业线，使用全液压钻车来进行掘进操作，是当前我国一些中大型煤矿企业广泛运用的掘进方法，在岩石巷道的掘进和推进过程当中，以全液压钻车作为主要的作业流程，以履带传送式的液压钻车配到履带式的装卸，对配套设备的机械化作业效率的提升建立了有效的保障。通过全液压钻车的掘进操作，在整体的掘进效率上比较高，但是掘进设备的损耗程度也比较明显，在前期的实施过程当中会造成比较大的经济投入。因此，在该项技术的选择上，基本上都是一些经济实力比较高的单位来进行选择，并不是适用于所有的煤矿开采单位。

煤矿井巷工程中快速掘进技术的探讨　应用技术　

●Ｉ　

赵春阳　

（山西省煤炭建设监理有限公司　山西太原０３００１２）　

【摘要】矿井的开拓与掘进在煤矿安全生产中是一项重要的生产环节，其施工的速度与质量将直接关系到矿井的安全、生产、效益。本文作者根据自己　

多年监理工作经验，主要分析了煤矿施工中制约煤矿井巷快速掘进的因素，进而提出了提高井巷快速掘进的技术措施。　

【关键词】煤矿生产巷道工程快速掘进　

中图分类号：Ｘ７５２　文献标识码：ｘ　文章编号：１００９－－９１４Ｘ（２０１３）３４—０２２９—０１　

１巷道掘进技术概述　

２Ｏ世纪８Ｏ年代以来，我国对矿井设计进行了改革，取消了岩石集中巷　

布置方式，将开拓巷道和采准巷道布置在煤层中，增加了煤巷在井巷工程中　

的比例。目前，煤矿掘进巷道中大量的是煤巷，约占总掘进巷道工程量的　

７０％左右。　

我国煤巷高效掘进方式主要有三种：第一种是悬臂式掘进机与单体锚杆　

钻机配套作业线，也称为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到了　

广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘进机，它适应范围广；第二种是连续采　

煤机与锚杆钻车配套作业线，在我国神东、万利等矿区及鄂尔多斯地区进行　

了推广应用，主要掘进机械为连续采煤机，它需要多巷掘进，交叉换位施工；　

第三种是掘锚机组掘锚一体化掘进，仅在一些矿区进行了使用，目前处于试　

验阶段。　

２井巷工程的主■施工工艺　

２．１凿岩爆破。凿岩爆破工作主要包括打眼、装药、放炮和处理瞎炮等。　

选择好凿岩设备和爆破工艺非常重工。　

２．２掘进通风。掘进通风的作用一是排除有毒有害气体炮烟和粉尘二是　

供给工作人员足够的新鲜空气。掘进通风一般是利用局部通风扇局扇和风筒　

进行通风。　２．３岩石装运。把掘进工作面爆破下来的岩石装人矿车运出工作面就是　

岩石装运工作也称出渣。平巷掘进中一般采用装岩机进行装运作业如铲斗后　

卸式、耙半式、扒爪式连续装岩机等。斜巷常用耙头号式装岩机竖井掘进主　

要用悬吊式抓岩机和靠壁式抓岩机。运输岩石主要用矿车。立井掘进提升岩　

影响巷道快速掘进因素探讨　李庆芳　潞安环能股份有限公司常村煤矿　山西长治０４６１　０２　【摘要】煤矿开采作业中，巷道的掘进作业是首要的生产环节之一，　巷道掘进速度的快慢对煤炭的开采　艮大的限制，而巷道的地质环境、采　用的掘进设备以及施工作业管理水平都对掘进速度有一定的影响。本文对　这些影响因素进行分析并提出应对策略，意在改善巷道掘进速度，提高煤　矿生产效益。　【关键词】巷道；煤矿；掘进速度；影响因素　１、前言　煤炭是我国工业生产领域的基础能源，在我国经济的快速发展下，　各项生产建设领域用煤量在急剧增加，虽然我国的煤炭矿藏地下储备　量较丰富，但是，可适合进行露天开采的煤炭量仅占到我国总体储煤量　的７％，这一部分相对很少，大量的煤炭都在地下储藏，因此，我国煤炭　行业开采还是以地Ｆ生产方式为主，这就给煤矿安生生产中的巷道管　理提出了很高的要求，保证煤矿巷道掘进快速高效、煤矿生产工作安全　可靠是确保开采优质煤炭、完成开采量的要求的重要条件之一，本文主　要对煤炭巷道快速掘进过程有主要影响的因素进行分析，并提出相应　的应对措施，以提高煤矿综合生产效率。　２、影响煤矿巷道快速掘进生产因素　煤矿巷道掘进生产涉及到许多施工工艺，这些工艺的各个因素综　合在一起限制了巷道的掘进速率，这包括地下施工巷道客观地质条件、　施工所采用的设备、技术生产水平以及相关施工工序的衔接配合程度，　而科学先进的组织管理手段在一定程度上可以改善其他因素对掘进速　度带来的影响。　２．１地质构造影响因素　生产环境的地质构造是影响巷道掘进的首要客观因素，不同的煤　营硬度、围岩节理、褶区构造及劈里发育状况、瓦斯聚集量、顶板耐受　力、底板稳定性、涌水量要求巷道掘进采用不同的施工方案。而相对较　好的地质条件则对巷道掘进提供了良好的基础，能有效提升掘进速度，　相反，地质条件复杂较差则相应制约着煤矿巷道的掘进，也给煤矿开采　带来了制约。这些影响因素是相互的，比如煤岩硬度较高则会使得支护　工作变得高效，也可使掘进作业同步进行，掘进机的效率大幅提高；而　岩层褶曲断层则令煤层厚度发生变化，导致煤炭开采出现冒顶、塌落或　偏冒现象，带来生产安全与影响掘进速度；复杂的地质条件在生产过程　中也会带来更多的瓦斯，给煤炭开采作业带来威胁，为保障施工生产安　全，相应增加了处理瓦斯浓度的回风作业，令煤矿建设成本大大增加，　也影响了巷道掘进的施工速度。　２．２装置设备影响因素　目前，在科技快速发展下，各种新型的巷道掘进设备不断出现，技　术上也给巷道掘进提供了保障，但是我国的掘进设备品种虽多，而性能　则不是很高，自动化应用较少，在掘进开采设备水平方面呈现滞后状态，　因此，有必要提升我国掘进开采机械设备的质量性能，降低设备的故障　次数，提高刀具的使用时间，延长机械设备连续开机生产的作业时间，　提升巷道掘进的速度与煤矿生产的效率。　２．３施工管理组织及施工工艺影响因素　在我国，电力短缺是影响工业生产快速发展的主要因素，保证电力　供应则给煤炭生产带来了相应的压力，造成了煤炭产量的供不应求，为　缓解电力需求的压力，在经济利益的驱使下，很多煤矿企业放弃正常的　生产计划，忽视煤矿开采的可持续发展，提高煤炭生产开采量，并造成　企业过度生产中管理人员的短缺，不能有效组织施工管理，对工程建设　的规范编制与质量管理不能引起高度重视，在这样的恶性发展下，　对后续的生产计划不能有效制定，也给煤矿生产安全埋下了隐患。　而机械设备的性能问题，给企业管理人员施工指导也带来Ｔ｝Ｈ应的影　响，给快速掘进带来了限制。　３、煤矿巷道快速掘进科学镱略　３．１创新爆破．探测工艺，提升快速掘进效率　为提升掘进速度，在各种影响因素方面首先对矿区地质要有全面的　了解，通过采用先进的探测技术，掌握地质情况，进而制定合理的施工　方案，为整体掘进提供有效的施工工序，确保掘进作业安全高效进行。　同时，对硬岩深空爆破工艺技术展开科学研究，根据地质条件选择装约　结构及爆破参数，确保有效的巷道掘进进尺深度，使施ｌ＿ｌ　呵循环进行．　在具体应用中通过综合实验确定炮眼深度，采用中深孔爆破技术，提升　进尺与岩石总量，降低辅助施工时间，有效提升掘进效率。而且改进气　腿凿岩机的参数，提高炮眼深度，提升工人作业水平。对掏槽作业，根据　现场情况，可采用直眼掏槽方式，并在装药眼周围设置空眼，提升自由　面，形成更好的全断面爆破效果。　３．２采用先进工艺技术、汲取丰富经验，提升掘进速度　在掘进作业中，我们可以引进并借鉴国外的先进生产技术，同时研　发支护与掘进作业同步进行的国产优质施工设备，确立我国煤矿高效　开采的高标准硬件应用目标。在现有的工艺基础上，遵循煤矿掘进生　产安全规程，合理利用施工建设时间，实行多工序交叉并行作业模式　根据各施工工序的关联，安排支护与掘进平行进行以及装岩　凿岩、ｍ　矸与工作面打眼、撇工具与装药、清理现场　ｌｌ：作面倒矸等【序合理进　行，循环作业。提升巷道整体掘进速度与施工效率。任目前的煤旷开采　主要国家大多采用先进的连续型采煤机械，巷道掘进采用掘锚机组．这　种掘进组合模式适合于大断面煤层采　具有效率高、速度快、劳动强　度低、安全性高等优势。我国的巷道开采正逐步朝这方面政进。　３．３扩充投入、强化施工组织管理，优化掘进生产设备　在巷道掘进作业中，我们也需要应用新的科学技术和先进的高　设备，来提升巷道掘进现代化程度，大力减低工人作业强度，创建安全　高效的施工建设环境，提升巷道掘进施工速度。在施工组织管理中，　采用先进的管理方法，严格履行项目施工规划设计，严格全过程质量　控制，建立科学的质量管理体系，对煤炭开采中欠挖、超挖现象实施监　控，确保施工质量，在此基础上提升掘进速度与效率。对于我国目前的　掘进设备性能不好、质量不高等问题，需要改进优化现有的掘进机械　设备，强化设备的管理与维护，保证设备一直处于良好状态，力求提升　设备的机械化施工水平。另外，对设备维护管理设置专门的岗位，安排　固定的工作人员定期记录设备的使用维日志，对于在施工应用中出现的　掘进设备隐患等不正常现象，可以参考日常记录的目志来找到问题的根　源，及时解决设备故障，保证设备正常高效，连续运行干煤矿巷道掘进　施工作业。　４、结语　因此，深入分析煤矿掘进作业中，影响其整体推进的各种因素，针　对其不同的情况制定相应的有效措施，切实提升煤矿巷道的推进速度，　提升巷道施工效率，采用国外先进的设备与技术，建设安全的生产环　境，为煤矿生产效益的提高做好前期施工作业。　

影响煤矿巷道快速掘进的因素探讨

随着安全高效采煤机的使用，巷道锚杆、锚喷和锚杆网等支护技术的推广应用，井下煤巷布置逐步从过去单纯追求煤巷工程量少转向多开煤巷、少开岩巷的发展方向。但从煤巷施工的整体水平看还存在许多问题，具体表现为人员工效低、窝工严重、设备能力得不到充分发挥、施工工艺不合理、劳动组织不科学等，最终导致平均月进度慢，严重影响矿井生产工作面的正常接替。煤巷掘进速度与支护技术已经成为煤矿实现安全高效化生产的技术瓶颈，是当前煤炭工业亟需研究解决的重大关键技术之一。

1 煤矿巷道掘进方式分类

1.1 综合机械化掘进

在煤矿巷道掘进施工过程中，综合机械化掘进方式较为复杂，通过悬臂式掘进机、输送机、供电和通风设备等共同完成这一工作，而在这些设备中，悬臂式掘进机是最重要的，它的质量和性能直接关系到巷道掘进工程的施工效率和质量。

1.2 掘锚一体化掘进

掘锚一体化掘进属于一种具有较高效率的掘进设备，是建立在锚杆支护技术基础上的，有效地将掘进施工与巷道支护联系在一起，不仅有利于巷道掘进施工时间的减少，而且可以推动整个施工技术的发展。

2 煤矿巷道掘进的影响因素

2.1 地质构造

在煤矿巷道的掘进中，影响其工作效率的关键因素就是煤矿所处的地质结构，有着直接性的作用。例如，工作面的煤岩硬度程度、褶曲构造和围岩节理及层里的发育问题等能够影响到掘进的施工，同时顶底板稳定性、瓦斯涌出量和涌水量等问题也会影响到煤矿巷道的掘进施工。一般来说，如果煤矿所处的地质环境和条件都较好，那么就可以保证掘进的施工速度。但是如果地质较复杂，那么掘进的速度和施工的质量就会受到严重的影响。

2.2 掘进设备装备水平

我国煤巷大部分采用掘进机作业，但与国外相比，国产掘进机质量性能较差，故障率高，造成掘进机的维修周期短，连续开机率低；锚杆支护采用人工操作气动式单锚杆机，影响了煤巷的掘进速度，导致采掘关系不协调。因此，提高掘进装备水平，实现掘进及支护自动化，是实现矿井高产高效的根本途径之一。