淺析煤礦煤巷大斷面快速掘進技術

杜浩輝

摘 要：為了適應現階段煤巷大斷面快速掘進工作的要求，必須應用綜合機械化掘進方案，有效解決大斷面煤巷掘進復雜的技術工作問題，實現大斷面煤巷掘進機械化水平的提升。該文就煤礦煤巷大斷面快速掘進的各個影響因素展開分析，通過對運輸連續化、巷道圍巖應力場等環節的分析，進行各類支護參數與煤巷掘進速度關系的對比應用，實現了快速掘進技術方案的優化，確保掘進切割環節、輔助運輸環節等的高效化運作。

關鍵詞：大斷面煤巷；快速掘進技術；運輸連續化；配置優化

1 工程背景分析

（1）隨著科技的不斷發展，綜掘技術體系不斷健全，其實現了各類綜合性大斷面快速掘進技術的應用。隨著經濟模式的不斷發展，煤礦開采工程對綜掘自動化技術、掘進成巷技術提出了更高的要求。這需要實現掘、支、運等程序的協調，實現煤巷快速掘進技術體系的健全，實現整體工作效率的增強。在某些煤礦工程應用場景中，其煤礦的整體施工環境比較復雜，比如有些區域存在超大斷面施工狀況，存在深埋高應力的地質條件，這不利于煤巷掘進及支護工作的開展，受到這些因素的不理影響，大斷面煤巷快速掘進技術難以得到有效性應用，為了解決煤礦區可持續運作的發展要求，必須進行復雜地質環境下大斷面煤巷快速掘進技術的應用，解決巷道快速掘進的工作要求，實現機械化掘進環節及錨桿支護環節的協調，遵循安全性、經濟性、效率性施工原則，解決巷道快速掘進施工中的普遍問題，確保大斷面準備巷道快速掘進工作的可持續、高效化運作。

（2）某煤礦工作面位于2號煤層，其厚道在3.60米至7.60米之間，平均厚度為5.16米。煤層的局部地區存在偽頂狀況，厚度在0.2米至0.5米之間，屬于炭質泥巖。直接頂為粉砂巖，其平均厚度為1.12米。老頂為細中粒砂巖，底板為0.8米至1.1米的灰黑炭質泥巖。老底屬于厚層狀細砂巖。在施工環節中，沿著2號煤層頂板展開掘進施工，該工程的巷道斷面為矩形，寬度為5.5米，高度為4.2米，實現錨網索支護方法的使用，進行了不同錨桿長度的使用，機械挖掘是其主要的掘進方法，機械化裝載率在90%以上。

2 大斷面回采巷道快速掘進的影響因素

（1）為了適應復雜性地質條件的工作要求，必須進行大斷面煤巷快速掘進技術的應用，實現綜合性技術集成系統的應用，針對工作中的常見問題展開分析，實現煤巷綜合掘進效率的增強，進行煤層平均抗壓強度的提升。該工程的媒體比較松軟，其節理裂縫比較發育，在掘進過程中，容易出現冒頂片幫狀況，其整體支護難度比較高，不利于掘進工作的正常性開展。整體來看，煤層呈現出松散破碎的狀況，其控頂自穩時間比較短，在掘進環節中，容易出現失穩定冒落狀況，煤層直接底為灰黑炭質泥巖，其整體圍巖條件比較差，不利于提升掘進的速度及安全性。

（2）為了實現循環時間長短的有效控制，必須進行設備配套性的優化。在傳統的煤巷綜掘施工中，掘進機是常見的應用設備，其對于軟弱底板的適應性比較低，容易出現機底下陷的狀況，這不利于滿足實際綜掘工作的開展，在支護錨桿鉆機應用過程中，由于人工的頻繁移動，其需要花費大量的輔助作業時間，整體支護效率比較低，不能實現進尺水平的有效性提升。通過對該煤礦工作狀況的測算分析，在煤巷綜掘過程中，支護工序時間占據了煤巷工程的絕大部分時間，為了實現煤巷綜掘效率的提升，必須進行支護速度的控制，實現工程整體工作效率的增強。

整體來看，該煤礦的兩幫及巷道頂板的加固強度富余量比較大，底板缺乏有效性的支護強度，其挖底出碴的整體工作量比較大，錨固底板施工存在較大的施工問題，從而不利于底板支護工作的正常開展，由于缺乏有效的支護強度，導致其底鼓量的增大，不利于巷道掘進速度的提升，不利于提升支護模塊的整體安全性。

在巷道綜掘施工實踐中，巷道施工技術因素、施工組織因素等是影響其綜掘效率的常見因素，為了提升綜合機械化掘進效率，必須進行單體錨桿鉆機設備、掘進機設備、膠帶輸送機設備等的綜合性應用，實現其內部各個施工程序的協調，進行割煤環節、出煤環節、單體錨桿機工作環節、鉆孔環節、安裝環節等的協調，進行綜合掘進機循環工作模塊的優化，受到錨桿支護基礎、掘進機割煤等條件的影響，平行作業程序難以得到有效運行，這不利于掘錨一體化工作的開展，不能實現作業循環時間的有效控制，其頂底板圍巖的穩定性比較差，錨桿間排距比較小，如果不能進行循環作業方案的優化，就不能實現各個巷道掘進工序的協調。

3 大斷面煤巷快速掘進技術

（1）整體來看，煤礦掘進工程體系具備復雜性的特點，其工作流程亦是一個復雜性、動態化的進程，為了解決實際問題，必須進行快速掘進方案的應用，進行掘進技術及支護設備的優化應用，提升煤巷掘進工作的整體效率，在工作面施工中，進行相應型號煤巷掘進機的使用，確保其良好的切割能力，能夠適應復雜性圍巖條件的工作要求。

這需要進行優化風動式錨桿鉆機設備的應用，提升掘進工作面的整體打眼效率，提升其整體支護效益，這需要引起相關錨桿鉆機工作人員的重視，實現錨桿鉆機設備、掘進機設備的良好應用，進行掘進系統不同模塊工作原理的分析，針對煤層的實際工作狀況，進行工作方案的合理性選擇，實現機械整體效率的增強，避免因為設備運轉效率低而導致的一系列施工掘進問題。

在支護工作環節中，通過對支護參數的優化，有利于實現巷道支護形式的優化，這需要根據不同的地質狀況，進行巷道支護參數的分析，提升其掘進施工的整體效益，這需要結合各個工作面的實際工作狀況，進行錨桿支護參數的優化。這需要進行錨桿錨索聯合支護方法的應用，根據圍巖特征進行支護密度的變更，實現錨桿間排距的增大，實現其整體支護方案的優化，提升其掘進工程的整體效益。這也需要進行樹脂錨固劑膠凝時間的控制，進行錨孔裝藥量的控制，實現工程整體支護效益的增強。實現支護工程方案的優化，促進煤礦煤巷大斷面快速掘進工作的穩定性運作。

（2）為了達到上述目標，還需要對輔助運輸系統進行改造，提升煤巷快速掘進工作的效益，進行單位時間內支護材料運輸環節的優化，在掘進模塊中，進行破頂底掘進現象的控制，在工作面煤巷掘進環節中，需要做好輔助運輸系統的改造性工作，進行輔助運輸設備的更替，進行新型膠帶輸送機設備的使用，做好膠帶輸送機的技術改造工作。這就需要進行掘、支、運、配置模塊的優化，進行錨桿的有效性安裝，進行優化錨桿鉆機打孔模式的應用，實現錨桿支護各個施工工序的協調，避免錨桿出現安裝不平衡的狀況，進行錨桿施工時間的有效控制，優化成巷速度。

通過對部分工序平行作業的開展，有利于降低輔助工序的工作時間，確保各個輔助工序的協調性，實現交接班環節、管線延長環節、軌道鋪設環節、通風環節等的協調，滿足快速掘進工作的要求，確保各個采掘工序的協調發展。

4 結束語

煤巷大斷面快速掘進技術具備很強的工作綜合性，通過對掘進割煤環節、支護參數環節、輔助運輸環節等的協調，有利于提升復雜地質環境下的煤巷整體施工效益。

參考文獻

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