關于提高巷道掘進速度的思考

摘 要:巷道快速掘進是礦井建設初期的施工重點，也是影響整個采掘作業的關鍵環節。然而與國外先進國家基本實現全機械化作業的情況相比，當前我國大部分作業項目在裝備和技術方面都還有很大的差距。本文分析了影響巷道掘進速度的一系列因素，提出了在現有技術裝備水平的基礎上，提高掘進速度的具體措施，以期通過高質量、低成本、先進可靠的施工工藝實現煤炭企業高效生產的目標。

關鍵詞:巷道快速掘進技術措施影響因素

中圖分類號:TD263文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(a)-0126-01

1 影響巷道掘進速度的因素分析

隨著綜采技術水平的發展，我國煤炭產業的礦井建設工程不斷向著機械化、大工作面的方向發展，目前已經出現了年產千萬噸級的超大型工作面，隨之增加的資金及時間成本消耗也使巷道掘進成為了礦井生產的關鍵性技術。作為一項綜合性很強的施工工藝，巷道掘進的效率和可靠性并不僅取決于設備的現代化程度，也同時受著其他配套技術(包括支護、運輸、通風、排水等系統)因素的制約，而作為施工的操作主體，人的因素也在施工中起著極其關鍵的作用，勞動組織、管理監控以及現場操作技術水平都對巷道掘進的質量和速度具有重大影響。此外，施工地點的地質條件及環境因素，也是礦井建設在布置階段必須重視的影響因素。只有將管理、裝備、技術和自然條件等諸因素綜合考慮，從而優化作業方案，并不斷按照實際工作條件的變化調整施工策略和完善管制制度，才能保證施工的整體質量與進度。

1.1 環境因素

首先應考慮的是工作面煤巖硬度、頂底板穩定情況、地下突水、瓦斯涌出量以及可能出現的高地溫、高壓力圍巖變形等自然地質條件。好的地質條件可以為掘進速度的提高提供良好的基礎，以頂板條件為例，如果地質穩定，控頂距較大，即可為支護工藝創造良好的高效作業條件，可先進行臨時支護而將永久支護環節延至掘進后進行，使支護能夠與掘進同時作業，提高勞動效率。相反，如果地質條件較差，則可能造成威脅巷道施工安全的隱患，因此施工必須借助紅外設備及地質雷達等專業器材對環境實行測控，保證施工條件達到安全標準。

1.2 技術設備因素

1.2.1 設備因素

隨著綜掘機的廣泛普及，我國煤巷掘進能力已經有了顯著的提高，然而相比國外的綜合掘進裝備，國產掘進設備還存在著質量不高、性能較差、自動化程度低、維修周期短等缺陷。一旦設備發生故障，就可能導致工藝環節無法連續，部分操作人員閑置的誤工現象。

目前綜掘機配套的支護設備一般是單體錨桿鉆機，錨桿安裝采用人工進行，典型的生產線配備3臺單體錨桿鉆機，勞動效率較低。由于巷道支護作業是在空頂情況下進行的，支護的安全性受著巷道頂板條件的制約。巷道頂板條件不好時，就必須通過縮短空頂距，縮小循環進尺的方法來保證支護的安全作業，使生產速度降低。

在爆破和裝運施工環節，由于目前鑿巖設備大部分仍停留在第一、第二代，即氣腿鑿巖機或半液壓鑿巖臺車水平。設備輸出功率小，鉆速低，炮眼深度淺，即使使用多機作業，仍然難以大幅提高掘進效率。而裝巖工序在平巷掘進中占整個循環時間的30%～50%，因此將效率低裝載設備更新為可連續作業的蟹爪式或立爪式裝載機與皮帶轉載機和礦車配套，則可成倍提高施工工效，大大縮短掘進時間。

1.2.2 工藝因素

鉆爆法和錨噴支護的廣泛應用使目前的工藝水平較之早期的架棚支護等形式在提高勞動效率、降低勞動強度及生產成本等方面都有了很大程度上的進步。然而錨噴質量不高及淺孔爆破的限制也常制約著巷道掘進速度的提升。錨桿選擇的合理性、錨噴材料的質量都是保證工藝水平的重要環節。只有不斷簡化支護、裝運等作業方法，盡可能使各工序平行進行，并盡可能為下道工序創造良好的條件，才能保證配套設備的高效性能得到充分的發揮，使各生產隊伍在規定時間內完成任務定額。

1.3 人為因素

無論原始施工還是機械化的自動施工，作業人員都是施工中的關鍵因素。其相關知識水平、操作熟練程度、生產積極性以及安全勞動意識都對施工的質量和速度具有重大影響。若操作人員對設備性能不夠了解、技術不熟練或未按照工藝規程進行作業都可能直接降低生產效率，甚至埋下重大安全事故的潛在隱患。因此，通過教育培訓提高其操作能力和基層管理者的管理水平，將對提高勞動效率具有顯著的作用。而建立完善以崗位責任制為中心的各項管理制度，實現合理、科學的施工組織形式，不斷優化勞動環境，也是降低操作人員勞動強度，降低生產成本，加快施工速度的重要手段。

2 提高巷道掘進速度的具體措施

提高巷道掘進技術，應首先重視設備的研制與選擇，如近年來技術日臻成熟的液壓鑿巖機及與其配套的液壓鉆車，其功率大、速度快、噪音污染小的技術優勢，對掘進速度的提升具有顯著作用。選擇設備時，應在全面掌握當地地質條件的基礎上對設備的結構、重量、外形等進行評價，例如掘進機的切割頭的功率應根據煤巖硬度、煤巖的構成、粘結性、耐磨性、節理和層理的發育狀況來決定。當煤巖硬度大、巷道斷面大時，應優先使用大功率的重型掘進機以獲得最佳的掘進效果。其次，應不斷改進掘進配套技術，如發展綜合機械化掘進自動控制技術等。井下綜合機械化掘進自動控制技術主要是以掘進機為龍頭，配套故障診斷系統等其他輔助設備以實現掘進工作面生產過程的自動化控制和生產信息微機管理網絡化。此外，應使掘進工作所完成的工作面準備、采區準備和水平開拓準備可以滿足回采工作的需要，即到達采掘平衡。合理的采掘比例應留有一定的余地，即前一個工作面的回采結束時間應晚于后續回采面的準備完成時間，同時又要使提前完成的掘進巷道維護費用達到最經濟的效果。當然，合理的施工方法和科學的施工組織，也是安全快速作業的必備條件。

3 結語

綜上所述，作為巷道掘進施工和礦井建設的發展方向，技術設備機械化水平的提高已經成為我國煤炭產業的大勢所趨。相關工作人員應積極參與到提高綜掘施工效率的工作中，深入認識影響巷道掘進速度的各項因素，加快技術引進和創新的步伐，充分發揮大型先進設備的技術性能，并運用科學的管理原則組織勞動形式，力求以正規化、現代化、機械化、自動化的施工帶動整個行業的發展，為我國的煤炭事業做出積極貢獻。

參考文獻

[1]王虹.我國煤礦巷道掘進技術和裝備的現狀與發展[J].煤炭科學技術，2010，(1).

[2]張標，張永強.提高巷道掘進速度的有效途徑[J].煤，2008，(12).

[3]程敏，范志勝.論巷道快速掘進的影響因素及其技術措施[J].現代商貿工業，2010，(7).

[4]鄧維元.淺析煤巷快速掘進技術推廣及應用[J].山西焦煤科技，2009，(3).