煤礦巖巷快速掘進技術研究

滕光華 田亮生

摘 要：近些年來出于保護國內生態環境，建設可持續發展的目標，清潔能源的開發與利用得到了國家的重點扶持。但是當前我國的經濟建設與化工行業生產發展依舊離不開煤炭資源，甚至在經濟快速發展的推動下，市場對煤炭資源的需求量依舊呈現不斷上升的趨勢。必須要有更加先進高效的快速掘進技術、開采技術作為支持，才能夠保障市場的煤炭資源需求得到滿足。調查發現當前煤炭企業應用的井下巷道掘進技術以快速掘進技術為主，此次研究針對當前快速掘進技術的情況和提高掘進效率的關鍵點進行了研究，希望能為我國煤炭企業的進一步發展提供有價值的參考。

關鍵詞：煤礦巖巷;快速掘進;技術研究

一、當前煤礦企業巖巷掘進的情況總述

巖巷掘進在煤礦的開采和生產中占有非常重要的地位，在過去一段時間里采用較多的巖巷掘進方式是炮掘。這種掘進方式效率低下、推進速度極慢。隨著市場對煤炭資源需求的不斷上升以及礦井開發的不斷深入，巖巷掘進需要面對的地質環境情況復雜性大大提升，炮掘的巖巷掘進方式不但難以應對復雜地質環境，還有可能帶來極大的安全隱患。可以說井下掘進技術與設備方面的缺陷成為了影響井下工作安全性與效率的關鍵性因素。當前的巖巷掘進中增添了更加先進的技術和設備，多種技術與設備都能夠有效的應對煤礦巖巷掘進需要面對的情況。先進掘進技術和機械設備的應用，減少了需要進入井下人員的數量。不僅大幅度提升了煤礦巖巷掘進的速度，還提高了煤礦井下工作的安全性。

二、煤礦巖巷快速掘進技術要點研究

（一）巖巷掘進的爆破

調查國內需要開展巖巷掘進活動的行業發現，當前被使用較多的是光爆錨噴支護技術，這一技術的優勢在于使用過程中不會給巷道周圍的巖基帶來過多的破壞，大大的提升了巖巷掘進的安全性，給工作人員的人身安全提供了更多的保障。不僅如此，光爆錨噴支護技術的應用可以說是巖巷掘進活動重要的機械化轉變，有效的提升了工作效率的同時降低了勞動力方面的壓力。而開展光面爆破時，必須要在完全遵循爆破參數的基礎上開展。同時還需要強調爆破作業設計的合理性，科學合理的光爆參數與起爆順序是保證爆破后巖石表面整齊光滑的關鍵。煤礦的掘進、開采過程中隨著進程的推進，井下地質環境的復雜性將會大大提升。特別是部分巖巷道經過巖層斷裂部分，在這一部分掘進設備的磨損程度將會被大大提升，同時掘進的進程將會被延長。爆破技術的應用能夠很好的應對這一問題帶來的損耗和效率低下。但是需要特別注意，光爆錨噴支護技術的應用要嚴格遵循以下原則來選擇、設定爆破參數：首先是起爆的順序，這個順序應當充分結合井下巷道及施工的具體情況，多數煤礦巷道可用的起爆順序都是掏槽眼、輔助眼、周邊眼。其次是爆破參數的設定，爆破參數的不同最終產生的結果可能大相徑庭，所以在設計爆破參數時必須要考慮到不同參數間可能產生的影響，以及參數特性與所應用區域的適用程度。需要注意的是，參數的選擇可以借鑒經驗但不能依靠經驗，以確保爆破數據的科學性和嚴謹性。

（二）井下運輸體系

已有研究成果表明，煤礦井下運輸體系是關系到井下巖巷掘進效率的重要影響因素。換句話說如果煤礦企業能夠積極建設并完善井下運輸體系，將會給井下巖巷掘進作業的開展提供極大的助力。以往煤礦井下巖巷的掘進多數使用耙裝機、電瓶車與絞車互相配合的運輸系統。通過上述設備構建的運輸體系效率不盡人意，同屬給井下工作人員帶來了較大的安全風險。先進的巖巷掘進技術采用了膠帶運輸機構建井下運輸體系，運輸的效率與安全性都得到了有效的提升，在一定程度上保障了巖巷掘進的效率。

（三）掘進方式與相關設備的選擇

煤礦的井下巷道快速掘進活動想要保證作業質量，其中關鍵的一點就是掘進設備和方式的選擇，與實際情況適用較高的設備和方式能夠大大提升掘進的效率。因此，煤礦企業開展井下巖巷掘進工作之前，就必須要對井下的情況進行全面細致的分析，確保選用設備的合理性。調查研究發現，巷道快速掘進主要應用設備有側卸裝巖機、液壓鉆車等，其中側卸裝巖機應用相對廣泛的是ZCD60R。這幾設備的優勢在于體型小巧、操作方面，配合耙巖機能夠有效增強出渣的速度。而液壓鉆車被使用較多的則是CMJ17 型，這一型號液壓鉆車的優勢在于通過雙臂鑿巖的方式開展作業，具有比通用鉆機更高的打眼效率。實際操作過程中皂搓人員與鉆頭保持一定的距離，還能夠借助設備的機械臂完成裝藥工作。尤其是在面對高度較高的巖巷時往往能夠一次成巷，在提升煤礦巖巷掘進效率方面功不可沒。除了設備選取階段要保證合理性之外，與之配套的設備選擇也需要助力合理性與嚴謹性，雙管齊下才能夠充分保障煤礦井下巖巷掘進的效率和質量。后路出渣設備也是設備選擇階段需要重點關注的內容，當開采、掘進的進程不斷推進，運輸的長度也在不斷增加。耙巖機的活動受到了一定程度的限制，此時想要繼續保持巖巷掘進的速度，就必須要重視出渣的運輸。較為有效的應對方式是在巷道中增設渣倉，以此保障出渣效率的穩定。

（四）井下巖巷支護

開展煤礦井下巖巷掘進的過程中，巷道的掘進可能會造成圍巖的形變，給后續的掘進或開采工作帶來極大的安全風險。為避免出現安全事故，保證巖巷掘進作業的順利開展，應當在掘進的過程中及時增加支護。當前煤礦開采過程中應用廣泛的支護技術是錨桿支護，這種支護方式將錨桿插入圍巖中，實現調整巷道周邊圍巖受力的目標，保持巷道周圍演示的緊致與穩定，為掘進工作的安全開展報價護航。區別于架棚支護的方式，錨桿支護方式能夠降低對鋼材和坑木的消耗，甚至能夠降低后續的維護壓力，長期保持巷道應力的穩定狀態。這樣一來煤礦巖巷的掘進能夠更加安全、高效。另外，對于巷道支護而言，錨桿相對更輕的質量降低了支護工作的工作量，同時在一定程度上提升了通風作業的效率。除了錨桿支護技術之外，常見的還要噴漿支護方式，兩種支護方式配合使用能夠降低錨桿所在演示風化或是巖石掉落對錨桿本身的不良影響。

（五）應用平行交叉作業

提升煤礦井下巖巷掘進的效率還可以借助多個環節平行交叉開展的方式，能夠有效的壓縮作業的時間，實現作業效率的提升。可以進行平行交叉的掘進環節主要有鉆眼、裝巖、巖巷中腰線的測量、打眼、準備工作、炮眼的開鉆與清理、出渣與打錨準給工作。通過對上述工作的合理交叉能夠有效的提升作業效率，實現掘進速度大幅度提升的目標。

三、總結

綜上所述，社會建設與發展使得煤礦資源的需求居高不下，井下巖巷快速掘進的研究與落實對于煤炭資源的開采有著積極的現實意義。影響井下巖巷掘進效率的因素眾多，需要技術人員根據實際情況靈活變通。此外還應該借助支護作業的開展、高效運輸體系的構建、平行交叉作業方式的應用、選擇合理的掘進設備與技術以及嚴謹設計爆破參數等方面實現煤礦井下巖巷掘進效率的有效提升。

參考文獻：

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