探討開拓巷道掘進速度的影響因素及對策

張曉敏 申亞賓

摘 要：新時期下，機械設備的自動化水平不斷提高，煤礦建設中引入了大量的綜合機械化掘進技術，涉及掘進機、輸送機、轉載機等多種機械的綜合性配套技術。在煤巷的建設中，結合運煤、巷道支護、定向測量、供水供電、掘進、除塵等配套設備，共同組成了一套完善的巷道掘進系統，具有高效、安全、高產等技術優勢。為了進一步加快巷道的掘進速度，本文首先分析了對掘進速度產生影響的因素，繼而提出相應的解決方案。

關鍵詞：巷道;掘進速度;影響因素;對策

煤炭資源是我國重要的能源組成部分，煤炭資源的供應速度對社會各行各業的發展、人們的日常生活與工作息息相關，社會經濟發展速度越快，對煤炭資源的需求量就越大。盡管我國是煤炭資源大國，但煤炭資源因為埋在地下，所以不適合露天開采。在煤炭資源的開采工作中，巷道掘進是一項重要技術，掘進的速度與機械化水平對煤炭資源的開采速度、作業的安全性產生直接影響。分析這些重要的影響因素，并制定有效的對策規避這些影響因素，對于我國煤炭資源的開采工作具有重要意義。

一、對巷道掘進速度產生影響的因素分析

（一）地層結構

因為開采煤炭資源是一項地下作業，所以地層結構對于巷道掘進速度影響巨大，地層結構主要指的是圍巖的褶皺構造、巖理特點、煤巖的發育情況、硬度、涌水量標準、底板的穩定性等。如果地質條件良好，那么巷道的掘進效率就會很高。但大部分情況下，巖層結構都是非常復雜的，會嚴重阻礙掘進速度。比如，在煤巖硬度較強的地層作業時，需要做好臨時性的支護措施，以保證掘進的安全性，當作業完成后，再采取永久性的支護。然而，如果巖層出現褶皺和斷層，煤層厚度就會有所變化，作業過程中一旦遇到坍塌或者冒頂等突發事件，很可能造成不可挽回的嚴重后果。

（二）掘進設備

用于巷道掘進的技術工藝主要包括兩種類型：一種是炮掘;另一種是機掘。近年來，我國對煤炭開采的力度不斷提高，很多復雜的地層結構存在瓦斯突出等問題，并不適合炮掘施工，所以，主要以機械化掘進技術為主，這就需要設備的支持。與西方發達國家相比，作為發展中國家的中國，無論是設備的自動化程度，還是集成化、信息化水平都相對落后，很多機械設備需要從國外購入，采購成本較高，這在一定程度上限制了煤礦企業的發展。我國自主研發的巷道掘進設備的性能和效率都還有很大的提升空間，而且容易出現故障，刀具的磨損相對嚴重，維修設備的時間較長，極大的減緩了巷道掘進速度。

（三）施工工藝

由于我國的巷道掘進設備的現代化水平較低，使用性能、設備質量等問題限制了巷道掘進工藝的發展，在施工過程中，需要花費很多的時間用于巷道支護，以保證施工作業的安全。比如，大部分的巷道掘進施工中，綜合掘進機械的配套支護主要是單機錨桿鉆機，錨桿需要現場安裝，這就延誤了巷道掘進速度。

（四）噴漿水平

煤礦巷道的服務年限比較久，支護措施完成后，還需要對巷道進行噴漿處理，噴射混凝土是主要的支護技術，用以保障索、錨、網等支護設施的穩定與平衡。如果噴漿水平較低，巷道就很容易出現脫皮掉頂問題。所以在噴漿之前必須保證前期的支護質量達到相關標準，委派專人檢查、驗收支護施工質量，在質量合格之后再進行噴漿。

（五）人員因素

近年來，我國的煤礦企業的科學化、現代化、規范化管理水平不斷提高，但仍有一些企業一味的追求煤炭開采量，忽略了企業的長遠、持久發展。煤礦企業的管理人員沒有嚴格審查施工規程，沒有全面落實相關的質量監督制度，也就無法保證巷道掘進速度和作業安全、施工質量。還有一些煤礦企業的管理理念非常落后陳舊，沒有與時俱進的了解最新的巷道掘進技術、工藝和設備，很大程度上制約了煤礦掘進效率。

二、開脫巷道掘進速度的有效對策

以某煤礦二采區4#軌道巷工程為例，巷道沿著煤層的底板掘進，掘進區域4#煤層的厚度是1.25～1.6m，平均厚度1.4m，煤層的傾角是2°～6°，平均傾角4°。煤層不斷的涌出瓦斯，存在煤塵爆炸風險。巷道的設計是半圓拱形，掘進寬度、高度分別為4.4m與3.9m，墻高1.7m，拱高2.2m，支護采用的是錨、索、網、鋼筋圈梁聯合的方式，支護完成后進行噴漿，要求噴漿的厚度至少達到100mm，初噴之后馬上進行工作面作業，復噴滯后的工作面控制在50m以內。施工之前先進行鉆探作業，每次需要布設三個孔深為120m的鉆孔，掘進90m。中線和腰線使用的是JZY-3型防爆激光指向儀。兩班輪流作業，檢修噴漿，作業方式為三八制。每個月的進度最高142m。大斷面的拱形開拓巷道采用炮掘方式，巷道處于背斜構造帶的軸部，煤層較薄。如果采用炮掘，煤層頂和底板巖石容易被揭露，造成巷道底鼓。而且巷道的頂板巖層風化離層，會增加巷道壓力，若干部位會出現斷錨桿和斷錨索問題，極大的增加了維護巷道的工作量。為此，該采取采用綜掘機掘進方式，機械型號是220型，一次成巷。

（一）提高裝備的機械化水平

在巷道掘進施工中，掘進的對象主要是硬度較強的煤巖、礦石，作業過程中的振動沖擊力很強，井下作業環境惡劣，因此掘進設備的性能和質量必須過硬。我國目前的掘進機制造水平盡管有了很大提高，但一部分元器件仍然依賴于國外進口。機械裝置要盡可能的避免啊串聯，盡量采用獨立部件或者組建的方式，還可以采用模塊組裝、嵌裝式結構，以此來簡化機械組裝的結構，不僅方便拆卸，而且還能增強機械的可靠性，提高掘進機的調機效率。

（二）提高錨桿的支護水平

錨桿施工過程中，支護參數始終在發生變化。所以要參考錨桿的受力情況、施工現場的圍巖特點來監管錨桿支護工作，靈活的調整支護參數，以減少施工時間，節約材料。具體施工中，要以現場的地質結構特點為基礎，采用有利于提高掘進效率的錨桿支護方式，同時又能降低施工強度，提高施工安全性。比如使用一些強度高的錨桿，以充分保障巷道掘進工作可以順利進行。

（三）完善運輸方式

通過增加運輸軌道來保證巷道掘進需要的材料、設備可以及時達到現場，還可以采用底膠帶輔助的運輸方式，以節約運輸時間，提高施工效率。無極繩絞車運輸設備是一個很好的選擇，該設備的優勢是速度快、靈活性強、安全性高，為巷道掘進工作的順利施工奠定了良好基礎。

（四）提升操作人員的技術水平

結合巷道的巖性來設計截割軌跡，上崗前，綜掘機的司機要接受專業培訓，熟悉設備的工作原理，熟練掌握操作技巧。定期檢查、維修設備，比如施工中使用的運輸設備、綜掘機、局部通風機、風動錨桿鉆機等都要進行定期維護，以免機械損壞而中斷施工，降低掘進速度。此外，還要強化施工人員的培訓，要求熟悉施工環節和程序，具備現場組織和協調能力。

三、結束語

在煤礦施工中，巷道掘進是重要的作業項目，直接影響著煤礦開采效率與開采的安全性。因此，煤礦企業應該從技術、設備、運輸方式、人員培訓等各方面采取有效措施，以提高巷道掘進效率，促進我國煤礦事業的長遠發展。

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