煤礦炮掘巷道快速掘進工藝研究

潘金龍

中煤新集能源股份有限公司口孜東礦 安徽阜陽 236153

1 炮掘巷道快速掘進的影響因素

一是鉆眼工藝。對于鉆眼工藝來講，不少煤礦依舊應用淺眼爆破多循環的方式，如此的工藝存在較多的循環次數，這會明顯地增多準備循環的時間、掃眼時間、支護時間等，從而使掘進的時間大大減少，最終嚴重影響到掘進效率。二是巷道支護。在巷道炮掘當中，在爆破完巷道之后需要實時地進行支護。以往采用風動工具進行施工，鉆眼時間長，功率小、不能達到錨桿的全長錨固，同時放炮震動后錨桿的扭矩達不到要求，支護的效率低、成本高；另一方面，掘進的時間被大大占用，從而使掘進巷道單進能力受到嚴重影響。三是輸送因素。針對炮掘巷道來講，在完成放炮之后，會通過耙裝機來裝煤，以及通過調度絞車來牽引礦車，從而進行輸送。對于如此的輸送方式來講，其以單人接力操作作為主導的輸送方面。因此，如此的輸送方式不但輸送存在間斷性、自動化水平不高，而且輸送存在較多的環節，這會導致大量人力的消耗，以及面臨安全問題，從而對快速掘進巷道形成嚴重的影響作用[1]。

2 炮掘巷道快速掘進優化工藝

2.1 先進的地質探測技術

在煤礦巷道挖掘施工過程中，及時處理突發性地質問題，先進的地質勘探技術是保證煤礦巷道快速挖掘的有效手段。地質勘探的技術方法比較多，比如鉆探、物探以及巷道勘探等。通過這些方法的應用，可以很好的了解煤層地質的構造、水文地質、巖層等相關信息，減少或者避免假露煤、構造透水等情況的發生，也可有效防止瓦斯事故和突水事故，從而確保工作人員的安全，達到煤礦企業安全生產的目的。在巷道掘進前，煤礦企業應先勘查礦區的地質情況，合理設計鉆探相關的設計圖紙，并事先制定相應的防治措施，防止安全事故的發生。工作人員應嚴格按照設計圖紙進行施工計劃，施工圖和設計圖不一致的，應當立即向有關部門報告。根據設計圖紙進行施工是保證施工質量和效率的前提，所以，做好地質勘查工作十分重要，為煤礦巷道的快速掘進奠定了基礎。

2.2 優化鉆眼破巖工藝

首先，煤礦技術人員應科學合理優化鉆眼破巖流程，并在結合煤礦實際開采情況的基礎上使用光面爆破技術。合理的布置好掏槽眼、輔助眼、周邊眼的位置及深度，在點眼時應注重避免點眼不準確及時間較長等問題，從而確保點眼工作的準確性與快速性。其次，采用高強度的鉆頭及大功率的推進設備，提升鉆眼速率。同時，還可增加鉆孔設備的數量。最后應采用深孔爆破方法，實際對比發現，較深的炮眼存在較大的利用率，對此掘進工期間應采用深孔炮眼完成爆破工作，以有效提升炮掘巷道的掘進水平。

2.3 推廣先進的掘進設備

先進的設備的應用，可以較大程度的減少人工的操作，大大提升安全和施工質量。采用BTRK1單臂液壓臺車或者BTRK2雙臂液壓臺車進行鉆孔、施工錨桿，效率是風錘施工的6-9倍，而且鉆車大功率的推進及旋轉功率，可以保證錨桿的全長錨固及預緊力；采用DH-L2000液壓鏟車進行出貨，此鏟車可以在±22°的巷道內使用，每鏟斗的出貨量可以達到5m3，鏟車配合上620型刮板輸送機，可以在半1個小時內將一茬炮的煤矸全部出完，即安全又高效。全面分析我國地質條件，引進和發展新型掘進機械設備，總結和運用以前的錨桿支護方面的經驗和技術，引進國內外先進的設備、技術和工藝，更好更安全的進行施工作業[2]。

2.4 積極應用先進的掘進技術

（1）采用先進的爆破技術。光爆技術目前應用比較廣泛的巷道掘進技術之一，能夠實現巷道的快速成型。例如在巖巷的掘進中需要通過風錘臺車來實施鉆眼作業，施工中3-4臺設備同時作業、或者采用雙臂液壓臺車進行打孔，并將鉆眼深度控制在2．4-2．7m范圍內。在施工組織方面可以采用小班循環的施工方式，以2．4m為一個循環進尺，這樣每班完成3個循環的掘進作業后就可以向前推進7．2m。（2）采用科學的支護技術。對掘進巷道進行支護時應選用錨網索噴+注漿的支護方式，根據實際的施工條件，錨桿可以選擇使用直徑22mm的螺紋鋼錨桿索、注漿時可以使用注漿膠囊或中空的注漿錨桿等，錨索選用直徑21．8mm的預應力鋼絞線等。

2.5 對掘進作業要進行科學的管理和組織

煤礦企業應通過貫穿執行崗位責任制來提高巷道掘進的施工速度，并采用科學的管理方式來組織掘進施工的循環進行。此外，煤礦企業還應組織施工人員進行技術培訓，幫助他們提高職業技能和綜合素質，從而更加規范地操作機械設備，并對設備加強管理維護，以提高機械設備的使用效率，保證施工的安全[3]。

3 某煤礦炮掘巷道快速掘進改進效果

在煤礦巷道掘進過程中，各掘進設備保持良好的使用狀態，且系統運行正常，具體存在以下效果。一是西翼回風大巷（二）與西翼主運膠帶機大巷之間應形成出貨系統，且保證系統運行的流暢性，杜絕發生安全隱患問題。二是保證正常的供料。三是采用液壓臺車、液壓鏟車等先進設備，在滿足現場操作的基礎上確保運行的安全性與可靠性，降低了掘進工作人數。統計調查發現，在優化升級之后，相較以往的煤礦采掘作業，此巷道提前兩個月完成，節約了約100余萬資金投入。

4 結語

綜上所述，通過對煤礦開拓技術的現狀和問題進行研究，宏觀來講，我國掘進嚴重，而且掘進技術陳舊；從客觀方面來講，煤礦的各種制度需要改革。結合我國現有的煤礦開采方法和工藝，優化煤礦開采技術，為促進煤礦行業的可持續發展、提高煤礦行業的核心競爭力提供建議。