淺談煤炭巷道采掘技術(shù)

張治朋++廉科研

摘 要：在煤礦開采過程中，巷道采掘是其中十分重要的環(huán)節(jié)。本文首先介紹煤礦巷道施工方法，其次介紹了影響巷道采掘的因素，最好重點(diǎn)分析煤礦巷道采掘技術(shù)的改造和優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：煤礦 巷道掘進(jìn) 施工 方法

煤炭資源由于儲(chǔ)量豐富，性價(jià)比較高，是工業(yè)生產(chǎn)和集中供暖等的首選資源。伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷增長，對(duì)于能源的需求量也在不斷攀升，要想煤炭開采適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，保證煤炭開采的產(chǎn)量和質(zhì)量，必須重視煤礦巷道挖掘工作的開展。

1 煤礦巷道掘進(jìn)施工方法

1.1 鉆眼爆破法

采用鉆眼爆破法對(duì)煤礦巷道進(jìn)行掘進(jìn)施工通常需要幾臺(tái)煤電鉆進(jìn)行共同施工，在眾多因素當(dāng)中，施工技術(shù)以及施工組織是考慮炮眼深度的重要因素，而炮眼與炮眼之間的距離必須要充分考慮到煤層的實(shí)際強(qiáng)度，而施工人員在對(duì)炮眼進(jìn)行布置工作的時(shí)候，必須要遵循一定的基本原則，這個(gè)原則基本上與巖巷類似，我們知道煤的基本特質(zhì)是軟，所以對(duì)其進(jìn)行掏槽工作相對(duì)簡單，目前最多被采用的是單向掏槽的方式，而當(dāng)面對(duì)較深程度的炮眼時(shí)，因?yàn)檫@類炮眼的斷面相對(duì)小，通常情況下采用的是復(fù)合式掏槽方法，假如存在軟煤夾層，施工人員就必須在軟煤帶中布置掏槽，通常情況下，掏槽眼會(huì)有3個(gè)左右，且其傾斜角度要大于60度、小于90度，如果斷面非常狹小，一般不會(huì)設(shè)置輔助炮眼。

此外，我們必須要提到裝煤，大家知道，裝煤是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工序，在施工現(xiàn)場，通常采用ZMZ型裝煤機(jī)進(jìn)行裝煤作業(yè)，該型號(hào)的裝煤機(jī)采用履帶式行走作業(yè)，這種履帶行走的方式具有靈活性好、工作效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，并且ZMZ型裝煤機(jī)可以對(duì)煤礦進(jìn)行持續(xù)性的裝載，非常適合在掘進(jìn)斷面上進(jìn)行施工作業(yè)。而我們經(jīng)常見到的裝載機(jī)，其裝載效率是人工裝車效率的五倍之多，如果裝載機(jī)和裝煤機(jī)聯(lián)合作業(yè)，效率提高的更加明顯，在煤礦巷道的斷面能夠滿足裝載要求的情況之下，我們也應(yīng)當(dāng)利用裝載機(jī)對(duì)煤炭進(jìn)行裝載工作，而對(duì)于一些較為狹小的斷面，需要特殊制造一些小型的裝載器械。

1.2 煤礦巷道掘進(jìn)機(jī)

在進(jìn)行破煤、裝煤的作業(yè)中，需要將煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)到規(guī)定的運(yùn)輸設(shè)備之上，需要采用的掘進(jìn)機(jī)械是煤礦巷道掘進(jìn)機(jī)，這種煤礦掘進(jìn)機(jī)具有進(jìn)度快效率高、安全等諸多優(yōu)點(diǎn)，可以說，我國目前的煤巷施工的重要發(fā)展方向就是采用掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)施工，在施工中采用掘進(jìn)機(jī)施工作業(yè)，加之相適應(yīng)的運(yùn)輸設(shè)備，形成一套流水作業(yè)模式，可以從根本上解決煤礦巷道掘進(jìn)施工的工程進(jìn)度問題，極大程度地提高了生產(chǎn)效率。而相對(duì)于掘進(jìn)機(jī)，連續(xù)采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)與之大不相同，它的寬度非常大，主要采用橫軸的切割方式，利用連續(xù)采煤機(jī)可以一次性挖掘出3米寬的巷道，由此看出，它是采煤作業(yè)的主要設(shè)備，在歐美一些發(fā)達(dá)國家，連續(xù)采煤機(jī)對(duì)煤礦中的大部分資源進(jìn)行開采作業(yè)。連續(xù)采煤機(jī)有很多優(yōu)勢(shì)，優(yōu)勢(shì)之一便是連續(xù)采煤機(jī)的投入小，而受益則很高，此外連續(xù)采煤機(jī)綜合了掘進(jìn)和回采，使二者進(jìn)行有機(jī)融合，這一模式大大縮短了礦井的建設(shè)周期，加快了出煤的速度，大幅度提高了產(chǎn)量，最大限度節(jié)約了時(shí)間以及成本，且連續(xù)采煤機(jī)多數(shù)采用的履帶行走，移動(dòng)起來非常簡單，所以在近幾年，它被廣泛地運(yùn)用到了煤礦巷道掘進(jìn)，而且具有非?？斓乃俣?。

2 巷道采掘影響因素

2.1 管理者的能力

管理者的管理水平直接制約著煤礦巷道掘進(jìn)工作的開展。管理工作關(guān)乎整個(gè)煤炭企業(yè)，無論是煤礦的勘探采掘還是公司的盈利發(fā)展，都受其影響。因此，如何改變技術(shù)人員的素質(zhì)和各種設(shè)計(jì)問題，就是對(duì)于管理者能力的最大考驗(yàn)，提高管理者的管理水平勢(shì)在必行。煤炭公司可以通過完善內(nèi)部管理結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)高效的管理，這樣既可以提升煤炭企業(yè)的行政管理能力，另一剛面也可以降低因?yàn)樯a(chǎn)造成隱患，從而保證巷道掘進(jìn)工作的順利進(jìn)行。

2.2 一線工作人員的專業(yè)素養(yǎng)

一線工作人員的專業(yè)素養(yǎng)直接決定了煤礦巷道采掘效率的高低。當(dāng)下在煤礦巷道中，雖然在不斷推廣機(jī)械化作業(yè)，但是仍然離不開一線工作人員的操作，甚至在一些特殊情況下，必須依靠工作人員通過手動(dòng)方式來完善機(jī)械所不能及的領(lǐng)域。在此，一線工作人員的專業(yè)素養(yǎng)就顯得尤為重要。對(duì)于一線工作人員，要求他們熟練掌握操作工藝，同時(shí)在新工藝應(yīng)用之前，一定要注意對(duì)他們進(jìn)行統(tǒng)一的培訓(xùn)，這樣才能保證煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)在應(yīng)用過程中，作用得到安全有效的發(fā)揮。另外，在挖掘施工過程中，對(duì)于一線工作人員必須要進(jìn)行合理的安排，保證他們能夠在崗位上認(rèn)真負(fù)責(zé)，由于煤礦巷道采掘工作是一道程序，只有每一位員工做好自己的本職工作才能實(shí)現(xiàn)程序之間的無縫對(duì)接，這樣不僅有利于提高工作效率，也可以使得掘進(jìn)工作在合理有效的環(huán)境下有條不紊地進(jìn)行。

3 煤礦巷道采掘技術(shù)的改造和優(yōu)化

當(dāng)前我國井巷挖掘廣泛采用的是鉆爆法施工，支護(hù)方式為錨噴支護(hù)。但該方法容易制約井巷挖掘進(jìn)度，同時(shí)也會(huì)給煤礦安全生產(chǎn)留下隱患，因此，要重點(diǎn)研究煤礦巷道采掘技術(shù)的改造和優(yōu)化。

3.1 合理選擇錨桿，提高安裝質(zhì)量

不同圍巖需選用合理的錨桿，如砂漿錨桿、樹脂錨桿、中空注漿錨桿及預(yù)應(yīng)力錨索、對(duì)穿頂應(yīng)力錨索等。另外，要想使錨桿作用得到最大化的發(fā)揮，還應(yīng)當(dāng)注重對(duì)于錨桿的合理安裝。尤其是對(duì)于錨桿安裝角度、錨墊板是否貼緊巖面及注漿是否飽滿等問題的重視，因?yàn)檫@些細(xì)節(jié)都會(huì)成為直接影響錨固質(zhì)量的重要因素。

3.2 選用合格材料，保證網(wǎng)噴質(zhì)量

煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用且推廣開來的基礎(chǔ)和根本就是對(duì)于合格材料的運(yùn)用上。金屬網(wǎng)主要增加噴混凝土的抗彎強(qiáng)度和韌性，但其安裝時(shí)必須緊貼巖面。因此，在對(duì)于材料的選擇上，必須要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。選用合格的噴漿料生產(chǎn)混凝土，并選擇濕噴工藝，這樣不但可提高噴漿效果，減少回彈率，還可改善工作環(huán)境，從而在另一方面也是為提升煤礦巷道掘進(jìn)奠定基礎(chǔ)。

3.3 改進(jìn)光爆技術(shù)，加強(qiáng)巷道成形

當(dāng)前巷道爆破均采用光面爆破，可從加大孔深和孔徑入手，這樣可以提高爆破的效率，同時(shí)也更加的安全有效。這種改進(jìn)技術(shù)經(jīng)過多年實(shí)踐，中深孔（5m）爆破也是可行的。同時(shí)，也可以根據(jù)實(shí)際情況采取在可控范圍之內(nèi)的變更，例如由于加大孔徑而減少的擴(kuò)炮孔數(shù)量可轉(zhuǎn)移至周邊，即增加周邊眼數(shù)量，也保證光爆效果。增加孔深和炮眼數(shù)可以提高臺(tái)車的純鉆眼時(shí)間，充分發(fā)揮高效設(shè)備的利用率，這樣也將更加有利于巷道采掘技術(shù)的發(fā)展。

3.4 其他方面

鑿巖爆破方面，在中小型礦山進(jìn)一步推廣半液壓鑿巖臺(tái)車，在先進(jìn)的大型礦山，特別是新建礦山引進(jìn)推廣先進(jìn)的全液壓鑿巖設(shè)備。這樣不僅高效，而且更加安全。在長巷道獨(dú)頭挖掘中，研制和推廣鑿巖裝載聯(lián)合設(shè)備，同時(shí)，進(jìn)行小直徑全斷面挖掘機(jī)的引進(jìn)和應(yīng)用。

4 結(jié)語

為了使煤礦產(chǎn)業(yè)高速、穩(wěn)定的發(fā)展，提高煤礦的產(chǎn)量，必須對(duì)煤礦巷道的掘進(jìn)施工和支護(hù)技術(shù)進(jìn)行深刻地理解，重點(diǎn)推廣和應(yīng)用錨桿支護(hù)，根據(jù)實(shí)際出現(xiàn)的問題，采取相應(yīng)的解決措施加以應(yīng)對(duì)，以保障采煤作業(yè)的順利開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]煤礦巷道快速掘進(jìn)及高效支護(hù)技術(shù)探討[J]. 石曙光. 科協(xié)論壇（下半月）. 2013（09）

[2]關(guān)于煤礦巷道采掘技術(shù)的思考[J]. 莊儒軒. 內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì). 2014（06）

[3]煤礦特殊構(gòu)造巷道施工技術(shù)[J]. 祝劉兵. 現(xiàn)代礦業(yè). 2015（06）

作者簡介：

張志朋，男，漢族，1988年出生，山東濟(jì)南章丘人，畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)，工程力學(xué)專業(yè)，本科.助理工程師，主要從事礦井巷道采掘、巷道修護(hù)技術(shù)管理工作。