高效快速掘進系統技術淺析

張家順

摘 要：本文在研究的開始階段對煤巷巷道掘進工藝現狀和工藝流程進行了介紹，之后對已有的工藝統計和工藝統計中存在的問題進行了深入研究，提出了支護優化、優化效果和快速掘進等方面的優化方案。

關鍵詞：快速掘進;系統技術;煤巷巷道

【中圖分類號】TD42 【文獻標志碼】A

我國在進行煤礦開采過程中存在銜接和比例方面的問題，這種情況對于開掘的效率造成了嚴重影響。目前我國在掘進技術方面的研究逐漸增加，而且也得到了良好的成績和效果。進行研究過程中已經開始使用因子分析方案，得出在進行掘進的過程中需要重視四個重要的因子，根據實際需求制定完善方案。進行巷道掘進過程中還要明確方法和具體應用，對破巖技術進行合理應用，在保障支護的情況下提升掘進速度。對于掘進效益和掘進速度進行考慮有著重要意義，同時也是目前您需要解決的主要問題之一。

1 煤巷巷道掘進工藝現狀

1.1 工程概況

對此煤礦項目進行掘進實驗過程中重要的掘進試驗段為輔運順槽，巷道中多條都是煤巷。項目中煤層共有兩層，其中大部分都是具有瀝青光澤的半亮煤，煤層開采的厚度平均在3m左右;覆蓋巖石的厚度在90到130之間，沙層厚度在0到10m之間，在理論角度來講煤礦項目整體具有穩定性。在巷道上方為粉砂巖和泥巖，厚度在6到10m之間，細沙和砂礫之間保持者4.6和21.4m之間的距離。S12002膠運順槽設計掘進4125m，輔運順槽設計掘進4123m，橫貫設計56個。

1.2 原支護方式

在一般情況下需要使用膠運順支護方案，在使用這種支護方式過程中需要在準備階段使用錨網支護進行鋪墊，使用的錨桿規格為18mmX2200mm，需要同樣規格的錨桿數量為6根，排序距離為100m。在使用吊錨桿進行施工時，需要注意出現煤柱偏離等情況發生，中線煤柱規格為1000mmX1000mm，在重要的施工部分還需要使用單軌道錨桿，具體的錨桿規格是20mm到140mm之間，需要和頂板之間抓緊貼離。進行支護過程中使用錨索規格是1x7-17.6-1852，相鄰之間的錨索距離為40m。鋪運順槽支護方式。在使用這種方式的準備階段需要用到頂板支護，在大部分的頂桿中都會包含5跟不同型號的錨桿，設備間距為1100mmx2230m，在進行巷道施工中也要對錨桿距離進行合理控制與間排，確保頂網和鋼筋網和頂板等多個部分的質量。

1.3 工藝流程

在進行整體工程設計過程中，在開始階段需要對整體施工流程進行確定，將S12002面膠和良好掘進技術進行合理應用，確保雙向掘進的質量，在進行連續挖掘的過程中需要對破碎的在載體和運輸設備以及切割裝置進行合理應用，確保施工過程中的支護作用，保障運輸過程中的速率和質量，并且還要通過合理的方式進行切割互換作業。具體的煤項項道施工順序和掘進方案如圖1所示。

通過對整體流程設計圖繼續您觀察可以發現，在使用工作面膠和掘進技術的過程中需要需要在事先確定具體的前進距離，其中地板距離為500mm，在延伸施工的準備階段需要進行多次拉低，并且還要對斷面進行設計，最后一次拉低施工為75m，在已經擁有良好組織的情況秀需要根據實際情況制定掘進長度。

2 煤巷掘進速度的影響因素

2.1 原工藝工時統計

若想保障日常的掘進速度，那么就要對已有的工藝進行更新，在支護與鋪設過程中實施良好統計。通過以上介紹可以得知，在施工過程中重要的步驟可以分成三個重要部分，分別為支護、調機和割運煤。在重要的支護環節中，操作人員的綜合素質和個人技術都會對最終耗損造成直接影響，所以需要通過統計的方式對開始時間和結束時間進行確定，但是由于操作熟練度的影響，所以在時間方面存在不確定性。工程需要根據實際需求計算出每個環節的平均用時。具體的統計情況如表1所示。

2.2 原工藝問題分析

在技術方面來講，需要對已有的支護系統進行完善與控制，預防出現控制頂部變形的情況發生，但是由于錨桿支護的數量比較大，在加上密度和施工技術也都比價復雜看，因此需要進行多次調試和支護，預防出現耗損過大等情況發生。在地質方面來件對于地質條件方面的研究嚴重不足，而且研究的面積和范圍都比較欠缺，所以需要增加設備對時間進行合理調節。在進行巷道內部施工時，由于無法進入大型設備，所以只能通過小型設備的方式進行操作，這種情況嚴重浪費了資源和時間。在施工人員方面來講存在水平不一等情況，在進行工作交接過程中也沒有具體時間要求，從而也提升了工程耗損[1]。

3 煤巷快速掘進優化對策與優化效果分析

3.1 支護優化

要想對支護過多的情況進行解決，那么就要在日常工作中優化頂板支護。并且根據理論數據進行施工，對錨桿應力進行合理應用，建立符合厚度的巖梁，從而預防發生形變和失去穩定性等情況，同時還能讓不同階層的設備實現互動。

在進行施工時還需要對每層支護參數進行計算，將錨桿距離設為1.0m。錨桿之間的數量為N，可以得出公式為：

在考慮到安全系數和設備關系的背景下，錨桿數量值大概為3.12，同歸這種數據可以得出每排擁有的錨桿數量為6根[2]。

3.2 其他優化

在進行提速改造過程中，需要對煤炭設備進行完善和改造，降低出現停機情況的概率，從而提升作業效果。在對空間距離進行調整過程中，需要根據實際的地質條件和空間距離進行合理調整，這樣才能提升實際的循環效果，對于時間也有著控制的作用[3]。對于順槽實施良好改造，并且還要做好材料供給工作，從而降低掘進過程中存在的問題。重視人才培養，提升工作人員的操作能力和綜合素質。制定完善的內部管理制度，降低交接時間，通過合理方式對施工每個部分實施核算，從而提升實際工作效率，同時還能提升工作人員的工作積極性。

3.3 優化效果分析

為了可以實現良好的掘進效果，所以需要進行統計與記錄，在施工的準備階段進行割煤以及支護，對于工作時間也要進行準確的換算，確定出具體的支護時間。本工程在進行過程中已經實現了800m左右的成功挖掘，通過膠鋪與橫貫的方式完成較長的掘進，通過順槽挖掘的方式可以進行較長距離挖掘。通過最終數據顯示使用的方法對于掘進而言有著非常良好的效果。

4 結語

綜上所述，對于煤巷掘進而言頂板支護和割煤都是非常重要部分，所以在施工過程中首先需要保障支護質量，降低頂板數量和支護數量，并且還要對錨固方法和長度進行確定，提升支護效率，降低支護密度。快速掘進屬于一項復雜技術，所以需要重視地質條件和系統參數，對設備進行合理搭配，從而構建高效掘進模式。

參考文獻

[1]趙美成，秦憲禮，劉永立，沈斌，董長吉.單巷長距離快速掘進通風系統風筒吊掛技術研究[J].煤炭科學技術，2017，43（S2）：82-84.

[2]王蘇彧，杜毅博，薛光輝，田劼，吳淼.掘進機遠程控制技術及監測系統研究與應用[J].中國煤炭，2018，39（04）：63-67.

[3]郝萬軍，張艷偉，崔國華.全斷面盾構掘進機管片拼裝系統的技術現狀研究[J].礦山機械，2019，37（23）：1-5.