煤矿快速掘进研究

煤矿快速掘进研究

薛建军魏文杰高龙

山东省高庄煤业有限公司山东省济宁市277600

摘要：煤炭巷道掘进率是煤矿企业来讲是非常必要的，我们要对其因素进行分析，发现影响的各个因素都存在着千丝万缕的关系，我们要对其进行合理的预测，根据不同的采矿区、井田、工作面的情况，实施的重点也是不一样的，要做到因地制宜，保证施工有条不紊的进行，提高巷道的掘进率。

关键词：煤矿井巷；快速掘进技术；研究

1巷道掘进影响因素分析

1.1地质条件因素

我国的地质条件是非常独特的，尤其是在一些煤炭开采区，地质条件更是复杂，为了保证该技术能够有效的应用，我们对地质条件进行勘查，将煤岩的硬度、涌水量、瓦斯涌出量等数据进行分析，只有很好的地质条件才能应用该技术，当然一些地质条件差、复杂的情况在很大程度上影响着技术的推进速度，我们要保证该技术的顶板稳定，支护条件好，保证设备能够有效的作业。

1.2装置设备影响因素

科学技术的发展，各种巷道掘进设备也是层出不穷，在一些技术参数上有了很大的改进，稳定性也是越来越好，我国在该技术方面同国外相比，还是相对欠缺一些，虽然品种上是非常齐全的，但是性价比还是没有核心的竞争力，自动化程度相对较弱，甚至在一定程度上出现滞后的状态，例如我国研发的掘进开采机械设备，质量性能与国外的还是有差距的，消耗刀具现象较大，设备经常会出现故障，影响正常的作业，更是影响了开采的效率。

1.3人为因素

人为因素分为两个方面，主要由管理组织和施工人员组成，对于这个行业来讲，一开始就有人来进行参与，不论发展到什么水平，表现出来的就是参与人数的多少，一线作业人员的素质就显得更为重要了，它对工程的实施有着积极的推动作用，只有掌握技术熟练，安全意识强，工作效率才能提升。尤其是对每一项工艺都要进行相应的专业培训，只有培训合理才能上岗。各道工序密切合作，体现出来分工明确，衔接到位，这个时候管理者的水平就显得更为重要了，对管理者计划、组织、领导、控制等职能要求是非常高的，只有这样，才能使开采的效率更高。

1.4环境因素

环境因素一般分为自然的和人为的。自然因素主要以开采范围的地理特征为基础的，是否将自然灾害进行提前的预测，如出现的地下突水、瓦斯等，当出现这种灾害时，对巷道施工安全造成很大的威胁，我们可以借助一些先进的设备进行监测，必要时采取一定的措施，保证施工高效进行。人为的因素也是很大的，由于整个工程缺乏规划性，再加上管理者的随意性很大，不安全的因素变得越来越大，因此，排除安全隐患是非常重要的，我们要做到及时的通风，合理的工作时间等都是很有必要的。

2煤矿井巷工程快速掘进技术的关键要点

2.1做好煤矿井巷工程前期准备工作

为了提高煤矿井巷工程掘进速度，应该做好煤矿井巷工程的前期准备工作，首先应当加强煤矿井巷工程环境地质勘察工作，地质勘察工作的根本目的在于使相关工作人员提高对煤矿井巷工程作业地点岩石性质的认识，从而提高爆破掘进施工的科学性。要分析岩石强度，由于岩石强度对爆破掘进工作会产生较强的影响，因此要根据岩石强度进行掘进工作的可行性分析，从而为后期装药量的选择工作提供依据。节理裂缝也会对爆破掘进施工的定向性产生一定影响，甚至会改变煤矿井巷工程地质应力状态，因此要针对节理裂缝的程度进行回填，保证爆破技术能在封闭的条件下进行，从而保证应力波在传导过程中受到较小的影响。

2.2三小岩巷掘进技术

改良钻眼设备是提高煤矿井巷工程掘进速度的重要途径，还能有效缓解采掘失衡的问题。在掘进关系紧张的地段，可以采用“三小”岩巷掘进技术，所谓“三小”岩巷掘进技术，是指应用掘进施工的设备药卷直径小、钻头直径小及钎杆直径小，该技术灵活性强，能够使煤矿井巷工程掘进速度得到显著提升。然而在断面较大的煤矿井巷工程中，该技术的经济收益、掘进速度远远不如传统的炮掘效率，因此施工单位要谨慎使用“三小”岩巷掘进技术。由于工作面的限制，大型设备很难进入煤矿井巷工程的施工现场，采用小钻头进行钻孔、布置炮眼，能够有效提高掘进速度，并且获得理想的爆破效果，相关工作人员需要按照煤矿井巷工程掘进施工的实际需要，对钻眼设备进行改良，还要注意改良的成本不能过高，钻眼设备在使用中不能影响巷道稳定性，因此在钻眼施工前，需要对巷道周围进行铺喷支护，使开眼工作更加便捷。

2.3浅眼爆破技术和深孔中深孔爆破技术

一般来说，在煤矿井巷工程掘进施工当中，常用的爆破技术有浅眼爆破与光面爆破，其中浅眼爆破具有较高的爆破效率，能在一定程度上提高煤矿井巷工程的掘进进度，因此广泛适用于煤矿井巷工程掘进施工中，受到业内技术人员的青睐。然而，浅眼爆破会增加掘进施工的辅助作业时间，这阻碍了掘进施工的速度，尤其在大断面煤矿井巷工程中，浅眼爆破的炮眼深度较浅，造成施工单位的工时利用率较低，因此浅眼爆破技术多用于中小型煤矿井巷工程当中。而深孔爆破技术可以弥补浅眼爆破技术的不足，不仅优化爆破参数，还对增加煤矿井巷工程的掘进速度给予一定帮助。但由于深孔爆破对炮眼深度的要求较高，无形之中提高了施工难度，因此并没有得到理想的应用效果。而且，深孔爆破在应用中会对周围产生破坏性的影响，使炮孔周围产生大量裂缝与孔隙，这在一定程度上影响了煤矿井巷工程的后续开采作业，甚至导致安全事故的发生，造成不可挽回的经济损失。而中深孔爆破技术兼具浅眼爆破技术和深孔爆破技术的优势，既能应用于中小型的煤矿井巷工程，也能应对大断面的煤矿井巷工程，是目前煤矿井巷工程快速掘进爆破技术的发展方向。为了使中深孔爆破技术保持良好的爆破效率，应该加强中深孔爆破技术装药结构和炸药性能对爆破效率影响的研究。

3岩巷快速掘进技术发展趋势

3.1岩巷快速掘进发展阶段

该技术的发展主要分为4个阶段：新中国成立前，较为原始的操作方式；20世纪中期的气腿式凿岩机和耙斗式装岩机等；20世纪70年代后期至90年代的全液压钻车配套履带式装岩机；20世纪90年代后的岩巷悬臂式掘进机，该机械的工业性试验主要在大型矿井中进行。但是由于我国特殊的煤矿地质条件，比较容易出现机器故障，影响掘进效率的提升。

3.2岩巷快速掘进作业线

目前，我国使用的岩巷快速掘进作业线有2种，即钻爆法配套全液压钻车和侧卸装岩机的机械化作业线、以悬臂掘进机为主的综掘法机械化作业线。前者虽然具有很多不足之处，比如安全系数较低、程序教复杂，工作环境恶劣以及劳动强度较大等，但是要求的围岩岩性以及地质条件比较低，对于一些比较复杂的地质环境，可以应用这种方法。

后者相对于前者具有很多优点，但是在地质条件以及岩性方面的要求非常高，加之自身体积大等特点，其适用性受到一定的限制，下井非常困难，在煤矿中进行应用时受到很大的限制，但是在进行隧道掘进时应用得比较多。

结束语

随着我国工业的飞速发展，各行各业所需的煤炭资源量越来越多，我国建成的矿井量不断增多，矿建技术也越来越高，部分领域已达到国际先进水平，如立井、斜井的机械化配套施工，以及其综采、综掘技术。但煤矿岩巷掘进技术还远远落后于国际水平，因此我们必须重视煤矿岩巷快速掘进技术研究。

参考文献：

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