煤礦大斷面巷道快速掘進與支護技術研究

張鵬

摘要：我國是一個以煤炭資源為主的國家，不僅擁有豐富的煤礦資源，而且在煤礦的利用和開采上也是世界上數一數二的。近年來，隨著礦井自動化技術的發展，礦井的自動化技術也日趨成熟，主要表現為新型機械的增加和礦井作業效率的大幅度提升。煤礦巷道開采還涉及到保護、掘進、運輸等環節，為了提高大斷面掘進技術水平，需要對設備、支護能力和采礦技術進行改進，有效的保證了礦井安全。為此，本文研究了煤礦大斷面巷道快速掘進與支護技術，為礦井的安全生產提供借鑒。

關鍵詞：煤炭資源;礦井自動化;快速掘進;支護技術

引言：隨著我國礦井自動化程度的不斷提升，在此背景下，大量的先進機械設備被引進礦井，極大地提高了礦井的生產效率。在實際生產中，一些煤礦的巷道的掘進速度同實際開采并不協調，造成了巷道的開挖速度很慢，從而影響了開采的效率。

1.研究背景

在提高礦井采煤的采收率的同時，改進了掘進工藝的不平衡性。目前，礦井的采掘工作包括掘進、支撐保護、協同運輸等。因為維修的過程非常繁瑣，而且時間緊迫，所以在采礦的時候，要投入更多的資金和人力，而且每一塊的挖掘深度都是不同的，可以容納的設備也是不同的，所以挖掘技術必須要不斷的改進，才能滿足礦井的要求。在煤礦巷道中，人們常常采用掘進工藝。煤礦的掘進效率反映在是否采用了最先進的掘進技術上，這將直接影響到下一次的采煤能否批量生產。在礦井大斷面開挖方法的探索中，應用開發新的掘進方法和設備。本文從實際條件出發，探討了礦井大斷面掘進方法的改進方法。

2.影響巷道掘進效率的因素

2.1管理模式

以往，人們往往把注意力集中在提高掘進工藝上，忽視了施工過程中的控制與監督，造成施工中出現的問題無法得到及時處理，從而帶來一系列的問題。施工期間的監督包括：對工人的培訓，以及對工人的獎勵，這些都是常規的。所以，即使設備改造完成，施工效率也不會有很大的提升。加強對施工人員的管理，可以使工人的素質得到有效的提升，從而使礦井的產量得到提高。

2.2員工的工作技能

在施工期間，必須對施工人員進行專業的評估，檢驗其技能、應對突發情況的操作方法、知識基礎是否扎實、實際操作能力、工作態度、工作責任心等，都會影響到掘進作業的質量。所以，最好的辦法就是在開始工作之前先進行系統的訓練，通過考核，然后在工作中與大家分享他們的工作經驗，讓他們對實際的地質狀況有一個大致的了解，對工作有責任心，有好的工作觀念，能夠提高巷道掘進的工作效率。此外，不僅要對施工人員進行培訓，還要對項目經理進行培訓，培訓經理的崗位職責，并對隧道掘進過程中出現的各種突發狀況進行培訓，使管理人員在不耽誤時間的前提下，作出正確的決策，領導施工隊伍向前推進?？傊?，要提高施工技術水平，提高施工人員的工作責任心，提高管理者的決策水平。

2.3地質條件

我國土地面積廣，物產豐富，煤礦地質情況比較復雜。底板為砂質泥巖、細砂砂巖，煤體為砂質泥巖和灰黑色泥巖，各煤層具有不同的厚度、不同的曲線。礦井內部結構錯綜復雜，地質構造松散，斷裂嚴重，給礦井的施工帶來了困難，也帶來了更大的危險。所以，在進行掘進作業之前，必須對礦井的地質條件進行全面的評價，并針對存在的問題提出相應的對策，使礦井的施工更加安全。

3.煤礦大斷面巷道快速掘進與支護技術

3.1優化運輸工藝

在工程建設中，工人的體力消耗、勞動強度、采掘效率都會隨之下降，從而導致礦井產量下降。為此，應適當改進輸送設備，減少工人能源消耗?？梢赃@樣解決：保證采掘和挖掘的產量不超過總的運輸量，可以實現更有效的挖掘，同時也可以提高工人的運輸速度。可選用膠帶式輸送機，可在突發事件時，尤其是在地形復雜的條件下，可確保運輸效率，提高采掘能力，實現無障礙運輸，縮短采礦周期。

3.2設備優化

根據對掘進機、錨桿鉆機、運輸機等設備的認識，在掘進施工中應用最為廣泛。在設備改造過程中，要始終牢記“省錢、方便、實用”的口號，把資金用在正確的地方。第一，選擇適當的挖掘設備。通過評估巷道施工的地理環境，分析巷道斷面結構和施工中出現的問題，根據這些條件，設計出相應的解決方案，并根據結構的不同，選用不間斷的切割方法。能夠在施工過程中，對出現的問題進行及時的調整，從而了解礦井的巖石的堅硬程度。如果是大面積的隧道，或者是堅硬的巖石，那就可以使用懸臂式挖掘機，這樣才能在最短的時間內，將巖石打穿。如果巷道面積小，石頭堅硬，可以使用小型挖掘機，而且速度快，可以長時間工作。第二種是使用適當的錨桿。在礦井開采中，一般都是采用單一的錨桿。鉆孔之后，就需要專業的人員來安裝。大部分的隧道頂板都很粗糙，回采的速度很慢，不能提高掘進的效率。在進行采礦時，可采用先進的鉆機進行采礦作業。近年來，通常使用的是水力鉆機。水力鉆機不但效果顯著，而且在實際操作中不會發出太大的噪音，所以可以提高掘進作業的工作效率。如果礦山的開采條件不好，可以用風力鉆機進行支撐。巷道的支護性能得到提高，在采礦過程中不會受到工業噪音的干擾。

3.3巷道快速掘進管理優化

改進掘進管理，以提高掘進效果。第一，要改進工作時間，按“三八”、“四六”的方式安排工作，并在交班期間加強工作內容的溝通，做好工作時間的安排，防止工作過于疲勞。第二是改進技術服務，在現場勘察中，測量儀器的精度將直接影響到工作的效率，并確保有關測量資料的真實性、及時性。

結束語

礦井掘進是礦井生產中最復雜的一步，造成礦井速度下降的原因多種多樣，因此，在礦井開采的時候，必須對礦井進行全面的評價，對可能出現的問題進行全面的分析。利用最新開發的設備和巷道技術，可以提高巷道的維護和支護質量，從而確保工作的完成，從而提高了礦井的生產效率。以期為今后在進行隧道開挖分析時，提供相關的理論知識和實踐經驗。

參考文獻

[1]朱煥然， 魏子玉， 李志琛，等. 大斷面巷道快速掘進與錨桿支護技術[J]. 煤礦支護， 2007（3）：3.

[2]李斌. 煤礦大斷面巷道快速掘進技術質量研究[J]. 中國石油和化工標準與質量， 2020， 40（20）：3.