巖石巷道掘進技術的應用現狀及創新研究

摘 要：在煤礦生產過程當中經常會遇到復雜的巖石地質條件，對煤礦開采工作造成了一定難度。當前我國在煤礦開采技術以及相關的設備研發上，基本上已經處于世界領先水平，尤其是針對巖石巷道掘進技術的開發更加明顯。本文就針對巖石巷道掘進施工技術的應用現狀以及創新性研究實施分析。

關鍵詞：煤礦巷道；掘進技術；創新研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.054

隨著我國社會經濟的發展速度不斷加快，人們的日常生活以及工業的生產方面，對煤炭資源的需求量越來越高，煤礦開采單位為了有效提高煤礦資源的開采效率，需要對煤礦開采過程當中對各種不同類型的地質條件進行掘進和開發。在煤礦巷道的掘進施工當中，很多先進的掘進技術被運用其中。但是實際的工作效果仍然存在一定的問題。在保證經濟成本投入合理的情況下，需要對巖石巷道進行高效化的掘進和開采，保證巖石巷道掘進技術發揮出最大的效能，為煤炭企業的長遠發展提供推動力。

1 巖巷施工技術及裝備的現狀

（1）通過鉆爆法掘進技術，使用的是風動鑿巖機和裝巖機來進行掘進操作，在裝運和開采過程當中使用的是兩種配套掘進方法。這種掘進方法采用的是重型側卸式裝卸機和裝巖機來進行轉載，在運輸過程當中通過礦車和膠帶輸送機來進行運輸，該掘進方式在我國一些大型的煤礦巖石巷道當中的使用較多，盡管具有較強的靈活性以及適應性，但是在實際的工作過程當中，由于施工操作人員的工作強度較大，并且會存在一定的安全風險，在運輸和掘進過程當中，整個操作流程比較復雜，需要多方面的輔助工作來加以保障，所以說當前只有30%左右的煤礦開采企業使用這種掘進方式。

（2）以全液壓鉆車配套的裝運機械化作業線，使用全液壓鉆車來進行掘進操作，是當前我國一些中大型煤礦企業廣泛運用的掘進方法，在巖石巷道的掘進和推進過程當中，以全液壓鉆車作為主要的作業流程，以履帶傳送式的液壓鉆車配到履帶式的裝卸，對配套設備的機械化作業效率的提升建立了有效的保障。通過全液壓鉆車的掘進操作，在整體的掘進效率上比較高，但是掘進設備的損耗程度也比較明顯，在前期的實施過程當中會造成比較大的經濟投入。因此，在該項技術的選擇上，基本上都是一些經濟實力比較高的單位來進行選擇，并不是適用于所有的煤礦開采單位。

2 礦井巷道掘進工藝的發展

在煤炭資源的開采過程當中，首先需要進行煤礦巷道的掘進工作。隨著我國煤礦行業的開發和開采程度不斷加劇，在整體的開采范圍上也有著明顯的提升，巷道掘進技術日漸成熟，巷道本身所適應的工作范圍也在不斷擴張。通過對煤礦巷道的科學布置所形成的斷面形狀以及實際的支付方式等都有著一定的改變。該項工作正在不斷朝著以下幾個方面進行創新發展：

2.1 巖石頂板煤巷向煤層頂板巷道和全煤巷道發展

巖石巷道是煤礦開采過程當中的重要設計以及選擇的目標，同時也是有效提高煤礦開采單位經濟效益的重要方法，在巖石頂板和煤礦巷道的操作掘進過程當中，全煤巷道的掘進發展是一個重點方向。通過煤礦開采實現了整個工作面的回采以及整個巷道的掘進，其中大部分使用的是煤層底板掘進方法，在巷道底部預留煤層對厚度適中的煤層進行合理的設置。在開采過程當中大多使用的是頂部巷道和全煤巷道的施工方法，這種整體的煤礦巷道的開采方式具有開采的效率更高的優勢，同時還實現了對更深層次的煤礦資源的深度開發，在很大程度上提高了煤礦單位的資源開發效率，進而提高了企業的經濟效益。

2.2 巷道拱形斷面向矩形斷面發展

在煤礦巷道的掘進過程當中，經常會產生拱形態的斷裂層，這種斷裂層的形式會對巷道的整體受力狀態形成影響，有的拱形斷面會利于巷道支護施工，但是對掘進設備的工作要求相對較高，同時巷道的成型速度較低，很難保證巷道形成之后的整體質量，經常還會存在巷道斷面被頂板破壞產生了坍塌問題。對于回采巷道來講所形成的拱形巖石斷面，會對采煤工作的之后形成一定的影響，運用錨桿索錨支護的方法，有效保證了巖石巷道支撐的穩定性，同時還解決了拱形巷道在支護工作當中存在的問題，保證了工作人員的工作安全性，同時還可以降低工作人員的工作強度。

2.3 巷道支護由被動支護向主動支護的方向發展

在煤礦巷道支護形式上，正在慢慢從被動支護轉型成為主動支護的形式，其中被動支護上使用的是金屬支架作為支撐，這些支護的方式對于煤礦巷道的圍巖不會形成較強的支撐能力，只有在圍巖產生形變或者是圍巖的壓力明顯上升的時候，才能起到一定的支撐作用。在最近幾年的發展過程當中，隨著錨桿支護理論不斷的研究和深入，其中各種不同的錨桿支護方法被運用到實踐當中，使得錨桿支護和梁網組合支護的方式得到了廣泛的運用，支護體和圍巖一體化支撐模式是未來煤礦巖石巷道支撐的重要發展方向。

3 結束語

在一些比較復雜的地質條件下來進行煤礦開采過程中，通過巖石巷道的掘進工作的開展，其中經常會遇到諸多困難。如果在煤礦巷道開采過程中的所運用的技術不合理，那么會直接影響到巷道掘進工作的質量以及工作人員的人身安全。所以說，相關煤礦施工單位需要重點注重煤礦巷道掘進工作中的技術選擇，同時還需要針對各種新型的掘進技術進行深度的創新，不斷朝著智能化的方向上不斷發展，這樣才可以有效的推動我國煤礦企業的長遠穩定發展。

參考文獻：

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[2]劉金山.深部大斷面巖石巷道機械化高效掘進技術的研究[J].山東煤炭科技，2018（05）：152-154.

作者簡介：孔慶生（1987-），男，山東曲阜人，本科，中級及注冊安全工程師，研究方向：采礦。