如何在煤巷綜掘中實現快速掘進

劉建國 崔增光 王文東 趙景鋒

(鄭州煤炭工業(集團)有限責任公司 告成煤礦，河南 鄭州 452371)

隨著我國煤礦事業的發展，煤炭產量逐年增加，煤炭綜采技術也不斷提高，對煤巷掘進水平也提出了更高要求。在煤巷綜掘中，如何實現快速掘進成為煤炭開采的重要難題。

一 提高工程技術水平和機械設備水平

(一)選擇性能較好的掘進機

掘進機對實現快速掘進有重要作用，是煤巷快速掘進的主要設備，對煤巷掘進的效率和煤礦生產效益都有很大影響。因此，應選擇性能較好的掘進機。由于掘進機的工作性能會受到開采作業環境的限制，在井下作業時，煤巖、礦物是掘進機主要工作對象，在工作時其沖擊力和振動都很大，加之煤巷掘進過程中的環境比較惡劣，在選擇掘進機時應對煤礦開采的條件和周圍環境進行分析，選擇能適應現場施工環境的掘進機，能夠進行連續開采和掘進。在選用掘進機元件、電氣、液壓時，應嚴格分析其適合性，避免選用不當而對掘進機工作性能造成影響。對于關鍵元件，應選用先進的技術設備，這樣才能保證掘進機的使用壽命和工作性能。在機械連接裝置和齒輪傳動設備方面，應盡量選用獨立組件或零部件，避免串聯結構，在條件允許時可用嵌裝式結構來替代螺栓組結構，以模塊組裝方法，能大大簡化機械組裝結構，不僅能提高設備運行的可靠性，設備穩定性較高，還便于設備檢修，達到操作、維修、維護簡便、掘進效率高、運行安全的目的。

(二)加強地質環境探查

地質環境對煤巷掘進有很大影響，煤層是影響煤巷綜掘效率的主要影響因素。如果煤層厚度不夠，綜掘也就無從談起。因此，在選擇綜掘面時應對煤層厚度進行全面探究，盡量避開斷層結構而影響綜掘，將綜掘面安排在煤層傾角小的采區。再根據煤層軟硬程度來選擇綜掘設備，由于煤層中經常有夾石，在一般情況下可以直接進行截割，但如果夾石為較硬、較厚的砂巖夾石，則會對綜掘設備造成很大影響，需要先放炮松動之后才能進行截割。

(三)加大機電一體化應用

機電一體化對實現快速掘進有重要作用。在機電一體化應用時，首先應保證掘進機操作方便，實現自動化控制，包括切割面尺寸監控、電動機功率自動調節、推進方向監控等。同時，還要對掘進機運行情況進行檢測，發揮故障診斷功能，包括液壓系統油溫、油壓、污染監測、電動機溫度、負荷檢測、電壓測控檢測等。通過現代測控技術，對掘進機運行工況進行監測，這樣不僅提高了掘進機工作性能，也能完善和改進煤巷快速掘進技術，為快速掘進的實現提供了可能。

二 提高錨桿支護的質量和速度

在煤巷綜掘中，巷道支護施工不僅有利于快速掘進的組織，還能保證巷道圍巖的穩定性，保證生產的安全。巷道支護快速施工是快速掘進的重要環節。當前，在煤巷綜采中采用的支護形式是錨桿支護。在長期的煤礦開采作業中，錨桿支護技術得到了長足發展，但與國外的先進水平還有很大差距：支護密度較大、桿錨固力較低、成巷速度慢，這些都影響了我國煤巷綜掘的速度。因此，在錨桿支護巷道開采中，首先要確保巷道的成形好，還要及時通過支護控制頂板。在煤巷錨桿支護中應注意以下問題：

(一)以超前錨桿支護控制頂板，在煤巷綜掘過程中，如巷道頂板破碎，導致巷道成形不好，會對錨桿支護造成很大困難。因此，可以通過超前錨桿支護來控制頂板，減少施工困難。

(二)用錨索代替頂板錨桿。錨索的承載力比錨桿承載力要大，在不影響煤巷支護效果的前提下，可用錨索代替頂板錨桿，但要適當增加錨桿間的排距。

(三)采用高預緊力、高可靠性、高強度的錨桿，盡可能減少錨桿的數量，提高煤巷掘進的效率，提高巷道的穩定性，為快速掘進的實現提供可能。

三 加強采礦管理

在煤巷快速掘進過程中，采礦管理和組織對快速掘進的實現有重要作用。因此，應加強采礦管理，具體如下：

(一)合理規劃和安排多工序作業

為了提高采礦速度，除了采用必要的高循環進尺之外，還應該合理規劃和安排多工序作業，縮短工序循環的時間，增加掘進循環的次數。循環作業所耗費的時間應該由工序決定，支護、裝巖、鉆眼是煤巷開采中耗時最長、工作量最大的工序。因此，應組織好與之平行的工序，保證施工作業的順利進行。

(二)加強循環作業管理

實行科學管理和組織循環作業對快速掘進有重要作用。在煤巷快速掘進中，根據施工技術水平、施工人員、巷道斷面、地質條件對各工序施工順序進行分析，編制出施工循環表，施工人員應在規定時間內完成規定任務，以保證施工循環作業的順利進行。

(三)加強運輸管理，保證開采作業順利進行

在巷道施工過程中，應將施工所需的各種設備、支護材料運到指定地點，保證施工作業的有序開展。特別是在長距離煤巷施工后期，由于巷道延伸，設備和材料供應困難，對掘進速度會造成很大影響。從目前來看，輔助運輸是巷道掘進中主要的運輸方式，因此，在煤巷掘進中應加強輔助運輸管理，保證煤巷開采中材料、設備供應。同時，應加強施工設備管理，做好日常維修工作，保證設備處于良好的工作狀態。在煤巷快速掘進中，掘進機等設備對煤巷掘進的效率有重要影響，如果在煤巷開采中出現了機電事故，應及時進行檢修，以提高掘進的速度。

四 結束語

煤巷掘進是煤礦開采的重要生產環節，采掘設備以及采掘技術對煤巷開采效率有直接影響。因此，在煤巷快速掘進中，應加強采掘機械管理，根據采掘作業的地質情況，選擇性能較好的掘進機。同時，還應該加強采礦管理，合理規劃和安排多工序作業，充分利用空間和時間，加強工序之間的銜接，為煤巷快速掘進的實現創造條件。

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