大斷面煤巷快速掘進關鍵性技術研究與應用

張德紅 孔現(xiàn)濤

摘要：煤礦企業(yè)為了提高掘進效率，要不斷開發(fā)掘進技術，目前，大斷面煤巷快速掘進技術在一定程度上能解決很多問題，并優(yōu)化掘進過程中遇到的各種影響因素，從而提升巷道掘進速度。基于此，本文主要分析大斷面煤巷連采機快速掘進工藝、應用效果、影響因素以及完善技術的相關措施，以供參考。

關鍵詞：煤巷；連采機掘進；技術

連采機屬于一種快速掘進的生產(chǎn)裝備，二十一世紀初期被應用到煤巷采掘工作中，可以實現(xiàn)連續(xù)和快速采煤，提升煤礦掘進的生產(chǎn)效率，避免采掘失調(diào)問題，改善井下勞動條件，保障工作人員的掘進安全。各大煤礦企業(yè)為了提高經(jīng)濟效益，不僅需要更新大斷面煤巷快速掘進技術，還應不斷提高煤巷快速掘進水平。

一、大斷面煤巷連采機快速掘進工藝分析

（一）支護技術應用

現(xiàn)階段，煤礦現(xiàn)場煤巷的斷面形式呈矩形，可以很好的利用支護技術。大斷面煤巷快速掘進技術中還包括錨網(wǎng)鎖支護技術，更好地進行巷道支護，頂錨桿鋼材選擇左旋螺紋鋼進行支護設置，并做好排與排的間距設置。在此過程中，還要將煤巷兩幫的支護設置為圓鋼材質(zhì)的錨桿，再設置好排間距和每排數(shù)量。

（二）掘進裝備介紹

通常情況下，大斷面連續(xù)采煤機設備主要包括運煤車、錨桿鉆車等。同時，需要設置配套的移動變電站、破碎機和鏟車等。井下巷道內(nèi)必須配備通風機，設備選擇應滿足掘進施工的技術要求，包括設備的型號、功率和性能等，需要技術人員做好全面的統(tǒng)籌和分析，選擇合適的設備。

（三）掘進工藝流程分析

掘進施工中，錨桿鉆車應確保和連續(xù)采煤機保持互相平衡的狀態(tài)，同時工作人員在采煤運作的過程中，利用梭車把煤礦運輸?shù)狡扑闄C中，然后在破碎程序后利用帶式輸送機運出煤礦。按照一定的作業(yè)流程和順序進行定位、鉆眼、安裝等工序。兩個煤巷掘進作業(yè)中，連續(xù)采煤機在一個煤巷掘進割煤6m，需要轉(zhuǎn)換到另一個煤巷中繼續(xù)作業(yè)，錨桿鉆車也依照此工序開展不同巷道的支護，跟進采煤機平行作業(yè)。作業(yè)中注意清理底板上的雜物，確保道路整潔與暢通。在掘進作業(yè)中，設備有轉(zhuǎn)彎作業(yè)的情況，應確保轉(zhuǎn)彎順利，保持聯(lián)絡巷與巷道成70°夾角，間距在70m，每掘進一條聯(lián)絡巷，需要帶式運輸機進行一次移動。

二、大斷面煤巷快速掘進技術應用效果

（一）掘進效果

利用大斷面煤巷快速掘進技術能確保掘進效果。在具體的掘進施工中，可以提高每月的掘進工程量，據(jù)調(diào)查，最大掘進尺寸為32m/日，效果遠遠超出普通掘進速度和效率，日平均與月平均掘進水平和效率都得到了明顯提高。

（二）支護效果

大斷面煤巷快速掘進技術具有良好的支護效果，利用四臂錨桿鉆車可以進一步提高支護效率，也可以進一步減少頂板支護的時間。除此之外，可以發(fā)揮四臂錨桿鉆車的有臨時支護功能，還可以實現(xiàn)對頂板的臨時與超前支護，因此，工作效率和安全性都要高于普通錨桿機。

（三）巷道效果

與滾筒形狀和切割工作有所不同，矩形煤巷巷道利用連采機設備，巷道內(nèi)部兩幫較為平整，底部沒有頂?shù)捉牵麄€巷道的形狀更加規(guī)整，因此巷道成型效果更佳。

（四）地質(zhì)條件適應性分析

連采機設備的體型與重量均大于普通的綜掘機，相當于普通機械的1.4倍，在具體的掘進施工中，連采機在經(jīng)過積水區(qū)、斷層、破碎帶等地區(qū)時，由于設備體積大，很容易發(fā)生臥底事故，在爬坡性能上也不如綜掘機靈活，同樣，綜掘機由于體小量輕，可以實現(xiàn)底板掘進，還可以進行煤層頂板的施工，具有很強的地質(zhì)適應性，因此，連采機快速掘進設備在地質(zhì)條件的要求上高于普通綜掘機。

（五）人工強度

大斷面煤巷快速掘進技術可以減少部分人工強度，工作人員利用錨桿鉆車進行巷道的支護。同時，可以提高支護效果與支護效率。整個工序的機械化程度更高，很多工序都免去了人工現(xiàn)場作業(yè)，全面加強了煤礦巷道支護的安全性，確保了工作人員的安全，顯著提高了巷道掘進工作的效率和質(zhì)量。

三、大斷面煤巷快速掘進的影響因素

（一）地質(zhì)條件

大斷面煤巷掘進有很多干擾因素，其中，地質(zhì)條件是關鍵的影響因素。在利用煤礦煤巷大斷面快速掘進技術的過程中，能進一步加強對集成系統(tǒng)的應用，深入分析和及時解決遇到的問題，從而顯著提升大斷面煤巷掘進的速率，增強大斷面煤巷的抗壓能力。由于大斷面煤巷中的一些煤層較松軟，經(jīng)常出現(xiàn)縫隙，需要有效避免冒頂片幫的問題，降低大斷面煤巷支護作業(yè)的工作難度，確保大斷面煤巷掘進工作的順利開展。

（二）設備的配套性

為了合理把控煤礦煤巷大斷面快速掘進的速度，需要完整的設備。在大斷面煤巷掘進的過程中，設備的配套性也是影響因素之一，必須提升加強大斷面煤巷掘進設備的質(zhì)量，工作人員也需要熟練掌握設備的使用方法，確保掘進工作的順利開展。煤礦煤巷掘進作業(yè)過程中，工作人員需要靈活使用掘進機，以應對各種情況。例如，遇到較松軟的大斷面煤巷時，會導致掘進機的底板發(fā)生下陷，無法確保掘進的工作效率。因此，要針對掘進機的選擇和設置進行調(diào)配，詳細了解工程的實際情況，定期做好挖掘工作，并重點解決支護作業(yè)時間長的問題，避免由于設備問題影響工程的進展。

（三）支護方式及參數(shù)

大斷面煤巷的掘進過程中，較重要的影響因素是支護方式及參數(shù)，會從根本上干擾施工進度。大斷面煤巷在掘進的過程中，錨桿占一定的比重，會出現(xiàn)較多的工序流程，這一因素直接造成大斷面煤巷的掘支失調(diào)問題。在此過程中，沒有平整的巷道掘進成型，也會出現(xiàn)跑鉆問題，影響施工作業(yè)的順利進行，降低工作效率和巷道支護的質(zhì)量。在設計各項參數(shù)的過程中，必須嚴格把控支護方式和參數(shù)，不可以有過高的支護工作量，否則會影響巷道的安全使用，要嚴格把控支護參數(shù)，注意大斷面頂端的煤巷頂板加固的問題。如果產(chǎn)生了較多的剩余，就要在底部增加較合理的支護措施。如果在大斷面煤巷中缺乏足夠的支護，也會讓整個大斷面煤巷失去底鼓量，影響大斷面煤巷掘進的工作效率，降低大斷面煤巷支護的穩(wěn)定性。

（四）施工組織管理水平

大斷面煤巷工程掘進的工作效率，會受到施工管理水平的影響，施工隊伍的能力是影響因素之一。施工隊伍要有良好的技術和安全管理意識，可以嚴格要求工作人員，讓工作人員有更加清晰的職責意識，按部就班的工作，做好交接工作，提高工作效率。但如果作業(yè)人員不能靈活掌握掘進方法，不具有良好的設備操作能力，尚未定期做好設備維護工作，就會影響工程的進展。

四、大斷面煤巷快速掘進關鍵性技術完善措施

（一）優(yōu)化支護方案

大斷面煤巷掘進的過程中，工作人員要做到以下方面：第一，進一步優(yōu)化支護方案，合理選擇掘進設施，通過科學方法進行切割。第二，掌握科學的切割技術，以應對各種情況，輕松處理繁雜的巖石。第三，結合實際情況，制定科學的掘進方案，通過提前預測，顯著提高大斷面煤巷掘進的工作效率。第四，科學設置支護方式，選擇與煤礦大斷面匹配的支護參數(shù)，不斷探索更先進的支護工序，選擇更合理的機載臨時支護設備，從而進一步提高巷道的掘進效率。

（二）改造輔助運輸系統(tǒng)

第一，通過改造輔助運輸系統(tǒng)的方法，全面提高掘進的工作質(zhì)量。第二，優(yōu)化實際工程中的破頂板頂?shù)祝x擇更合理的輔助性運輸設施進行工作，也可嘗試使用先進的設備，以此更好地開展大斷面煤巷改造作業(yè)。第三，通過優(yōu)化大斷面煤巷的板塊配置，進一步提高錨桿的穩(wěn)定性。應用先進的錨桿鉆機可以更好地控制各項工序，避免出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象。第四，全面控制施工時間，提高掘進速度。第五，合理排班，協(xié)調(diào)好工作人員的各項工作，確保工作的正常開展。

（三）提高掘進技術裝備水平

工作人員應結合實際情況，選擇合適的設備，進一步提高設備掘進的技術效果，提升掘進設備的質(zhì)量。一些較先進的掘進機具有較穩(wěn)定的性能，能應對機械化持續(xù)掘進施工的強度，避免人員過度勞累，提高工作質(zhì)量。此外，還要引進與掘進機共同使用的錨桿鉆機，以此提高大斷面煤巷掘進的施工效率，縮短循環(huán)作業(yè)時間。

（四）提高施工組織管理水平

第一，大斷面煤巷快速掘進的過程中，應進一步提升工作人員的管理水平，按規(guī)定操作。如果遇到一些交叉作業(yè)的情況，應合理減少循環(huán)作業(yè)的時間。第二，施工管理人員應合理把控作業(yè)，盡量讓各項工種協(xié)同作業(yè)。在大斷面煤巷使用到掘進機時，可以讓支護工做好準備，首先準備材料，然后對各段施工地點進行合理支護，如果遇到斷面，立即做好支護工作，同時要求機電工作人員立即檢查設備和各項機電，開展循環(huán)開工工作。第三，要有明確的分工工作，各項工種合理配合，通過多種方式提高工作效率。第四，制定更加科學的規(guī)章制度。第五，管理人員要以身作則，做好榜樣帶頭作用，梳理實際工作中的各種問題，科學制定各項大斷面煤巷工程的掘進施工工序，進而全面提升掘進的工作效率。

五、結語

綜上所述，大斷面煤巷快速掘進技術能顯著提高工作效率，提升機械化程度，在短時間內(nèi)可以截割出成型的巷道效果，減少人工強度，優(yōu)勢十分明顯，但對工作條件的要求較高，支護效率還有待提升，同時作業(yè)中需要人工清理大量的浮煤，這些問題都需要引起重視。大斷面煤巷快速掘進技術在現(xiàn)階段采煤工作中有著重要的作用，會影響煤礦行業(yè)的未來發(fā)展。對此，工作人員應結合實際情況，深入分析影響煤巷掘進速度的各項因素，進一步提高大斷面煤巷快速掘進的工作效率，確保煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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