關(guān)于新時期的煤礦巖巷快速掘進的探討

摘 要：煤炭是我國最關(guān)鍵的能源之一，在各行業(yè)領(lǐng)域當中均有著突出的應用價值。對于我國而言，在現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展不斷加速，社會大眾生活水平持續(xù)提升的背景作用之下，對于煤炭資源的需求也在不斷的增長。需求方面的發(fā)展趨勢帶動著供應方面的發(fā)展，即大量的煤礦企業(yè)進一步展開了對煤炭資源的開發(fā)與利用工作。當中，如何提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)性與高效性，這一問題是最為關(guān)鍵的。結(jié)合實踐經(jīng)驗來看，就要求煤礦企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦巖巷掘進的快速性。為此，文章依據(jù)這一實際情況，以新時期的煤礦巖巷快速掘進為研究對象，就快速掘進所涉及到的相關(guān)技術(shù)展開了綜合研究與分析，望能夠引起各方人員的特別關(guān)注。

關(guān)鍵詞：煤礦巖巷快速掘進；爆破；大小循環(huán)作業(yè)

在全球經(jīng)濟一體化建設(shè)進程不斷加劇，城市化建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴大的推動作用下，社會各行業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诿禾抠Y源的需求在日益提升。這使得煤礦行業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展體系中所占據(jù)的地位日益重要與關(guān)鍵。對于我國而言，有關(guān)煤礦巖巷掘進技術(shù)的研究與應用已歷經(jīng)了數(shù)十年的發(fā)展進程，通過對現(xiàn)代化技術(shù)的應用以及各類科學性裝備設(shè)施的引入，逐步實現(xiàn)了煤礦巖巷掘進的快速性。同時，煤礦巖巷快速掘進的實現(xiàn)對于提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的優(yōu)質(zhì)性與高效性而言同樣有著重要意義，需要引起各方人員的特別關(guān)注與重視。本文試就相關(guān)問題做詳細分析。

1 中深孔光面爆破技術(shù)的推廣與創(chuàng)新

常規(guī)意義上來說，煤礦巖巷快速掘進質(zhì)量水平的發(fā)揮首先受到了煤礦巖巷掘進爆破工作質(zhì)量的影響。可以說，爆破是快速掘進的第一環(huán)節(jié)。結(jié)合實踐工作經(jīng)驗來看，煤礦巖巷掘進爆破質(zhì)量的發(fā)揮受到了多方因素的影響，當中主要包括這幾個方面：（1）煤礦巖巷爆破面掏槽方式；（2）煤礦巖巷爆破面裝藥量；（3）煤礦巖巷爆破面周邊眼光爆參數(shù)；（4）煤礦巖巷爆破面炮眼深度；（5）煤礦巖巷爆破面起爆時差；（6）煤礦巖巷爆破面炮眼利用率。同時，從深度上來說，煤礦巖巷爆破面掏槽眼的深度大小直接關(guān)系著循環(huán)進尺的大小，不但對周邊眼的爆破質(zhì)量產(chǎn)生影響，同時也對成巷質(zhì)量有不小的影響。在當前技術(shù)條件支持下，中深孔爆破狀態(tài)下的掏槽眼深度需要達到2200mm～3000mm范圍之內(nèi)。不但如此，在煤礦巖巷快速掘進作業(yè)過程當中，采取中深孔光面爆破技術(shù)需要重視對自由面的增加。一般所采取的方式為直眼掏槽，掏槽眼一般布置在巷道斷面中央靠近底板處，這樣便于打眼時掌握方向，并有利于其它多數(shù)炮眼的巖石能借助于自重崩落。在掘進斷面中如果存在有顯著的軟弱巖層，一般應將掏槽眼布置在這些軟弱層中。直眼掏槽炮眼眼距較小，每一個裝藥炮眼的爆炸都可以破壞兩個炮眼之間的巖石；直眼掏槽一般都有不裝藥的空眼，它起者附加自由面的作用。空眼的作用，一方面對爆炸應力和爆破方向起集中導向作用；另一方面使受壓巖石有必需的碎脹補償空間。筆者認為：為了最大限度的保障煤礦巖巷快速掘進的質(zhì)量與水平，就需要工作人員結(jié)合實際情況，找到炮眼深度的最優(yōu)值。結(jié)合實踐工作經(jīng)驗來看，中深孔光面爆破技術(shù)方案下的爆破質(zhì)量明顯高于淺孔爆破技術(shù)方案下的爆破質(zhì)量，值得進一步的推廣與應用。

2 一次全斷面掘進技術(shù)的應用與推廣

在傳統(tǒng)技術(shù)方案下，煤礦巖巷掘進過程中所采取的施工方案多表現(xiàn)為：臺階式掘進方案。實踐研究結(jié)果證實：若采取臺階式掘進方案，即丟底掘進，無法實現(xiàn)一次錨網(wǎng)到底，造成聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量差，所掘巷道容易出現(xiàn)“赤腳”、“穿裙”現(xiàn)象，工程施工質(zhì)量難以保證。而在煤礦巖巷快速掘進的作業(yè)過程當中，為了在不影響施工進度的同時，實現(xiàn)對整個煤礦巖巷掘進工程質(zhì)量的保障與提升，同時，達到對煤礦巖巷掘進過程中各類頂板事故的合理預防，就需要在實際工作中引入一次全斷面的掘進技術(shù)。實際施工當中，在采取一次全斷面掘進施工的過程當中，為了實現(xiàn)對已掘進段圍巖巷道結(jié)合的可靠保障，就需要對圍巖進行必要的支護，支護方案的選擇以復合型方式為主，推薦支護方案為：錨網(wǎng)噴+錨索復合性支護方式，在巷道巖性較差時，可增加壁后注漿支護方式。通過對一次全斷面掘進技術(shù)的成功應用發(fā)現(xiàn)：由于在全斷面掘進過程當中，通過鉆爆方式實現(xiàn)了成巷的一次性，因而在提高巷道掘進工程進度方面也有著突出的意義。

3 大小循環(huán)作業(yè)方式的應用與實踐

在對煤礦巖巷掘進施工現(xiàn)場進行綜合分析的基礎(chǔ)之上，需要以仿真模式的方式對礦區(qū)巖巷開挖卸載圍巖變形破壞短期效應進行分析。以筆者實踐工作經(jīng)驗中所涉及到的575運輸巷為例，在煤礦巖巷巷道開挖作業(yè)的初期階段，圍巖結(jié)構(gòu)具有一定的自穩(wěn)性特征，此狀態(tài)下的圍巖變形速度以及圍巖結(jié)構(gòu)累積變形量均控制在較小的水平，因此所需要的支護力也就較小。然而在一定的時間作用之下，圍巖結(jié)構(gòu)所對應的變形速度以及累積變形量均有所增大，這也就帶動著圍巖結(jié)構(gòu)所需支護力的提升。從這一角度上來說，綜合各方環(huán)境條件以及煤礦巖巷掘進快速性的需求來看，應當在快速掘進過程中采取大小循環(huán)的作業(yè)方式。當中，大循環(huán)為每次移耙?guī)r機所消耗的時間（正常情況下，煤礦巖巷掘進每前進24m，需要完成對耙?guī)r機的一次移動動作）；同時，小循環(huán)為每炮進尺。在大小循環(huán)作業(yè)方式的影響下，通過對正規(guī)循環(huán)率的提升方式（實踐證實，通過與大小循環(huán)作業(yè)方式的成果應用，工程現(xiàn)場的正規(guī)循環(huán)率完全能夠保障在80%以上），來達到提高循環(huán)進尺的目的，最終滿足煤礦巖巷掘進的快速性需求。同時，還需要注意的一點是：由于在大小循環(huán)作業(yè)快速掘進的過程當中，在對耙?guī)r機進行移動的過程當中，采取了后線移耙?guī)r機的方式，此過程當中窩頭仍然采取正常的打眼作業(yè)，在完成對耙?guī)r機的移動之后繼續(xù)開展放炮掘進作業(yè)。通過此種方式，實現(xiàn)了移耙?guī)r機不停產(chǎn)，進而使得掘進過程中的有效工作時間顯著提升，掘進效率有所提高。

4 結(jié)束語

通過本文以上分析需要認識到：在現(xiàn)代科學技術(shù)不斷發(fā)展的作用下，我國煤礦綜合掘進在技術(shù)以及裝備方面均呈現(xiàn)出了較高水平的提升。各方對于煤礦生產(chǎn)高質(zhì)性、以及安全性的要求日益凸顯出來。而對于煤礦企業(yè)而言，要想保障煤礦生產(chǎn)的安全與高效，最主要的先決條件就在于：實現(xiàn)對煤礦巖巷的快速掘進。為此，展開對新時期煤礦巖巷快速掘進技術(shù)的研究工作有著極為重要的意義與價值。在本文上述分析當中，主要闡述的煤礦巖巷快速掘進技術(shù)包括以下幾個方面：（1）中深孔光面爆破技術(shù)；（2）一次全斷面掘進技術(shù)；（3）大小循環(huán)作業(yè)方式。筆者認為，只有通過各方工作人員的通力合作，重視對快速掘進技術(shù)的引入、優(yōu)化、以及完善，才能夠最大限度的保障煤礦巖巷掘進的快速性，進而為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更加突出的經(jīng)濟價值以及社會效益。

參考文獻

[1]栗獻中.MB670S型掘錨機在昌漢溝煤礦煤巷快速掘進中的應用[C]//第4屆全國煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新交流表彰暨第十屆全國煤炭青年科技獎頒獎大會及研討會論文集，2009.

[2]宋丹，張運森，王鍇，等.淺談我國煤礦快速掘進設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展對策[J].煤礦機電，2013（1）：68-70.

[3]王旭鋒，張東升，邵鵬，等.深部軟巖錨噴支護巷道快速掘進技術(shù)[J].采礦與安全工程學報，2011，28（3）：415-419.

作者簡介：劉志國（1977，9-），男，漢族，籍貫：河南駐馬店市，學歷：本科，鶴壁煤電股份有限公司第十煤礦，助理工程師，研究方向：巖巷快速掘進施工工藝研究。