煤矿岩巷快速掘进技术研究

滕光华 田亮生

摘 要：近些年来出于保护国内生态环境，建设可持续发展的目标，清洁能源的开发与利用得到了国家的重点扶持。但是当前我国的经济建设与化工行业生产发展依旧离不开煤炭资源，甚至在经济快速发展的推动下，市场对煤炭资源的需求量依旧呈现不断上升的趋势。必须要有更加先进高效的快速掘进技术、开采技术作为支持，才能够保障市场的煤炭资源需求得到满足。调查发现当前煤炭企业应用的井下巷道掘进技术以快速掘进技术为主，此次研究针对当前快速掘进技术的情况和提高掘进效率的关键点进行了研究，希望能为我国煤炭企业的进一步发展提供有价值的参考。

关键词：煤矿岩巷;快速掘进;技术研究

一、当前煤矿企业岩巷掘进的情况总述

岩巷掘进在煤矿的开采和生产中占有非常重要的地位，在过去一段时间里采用较多的岩巷掘进方式是炮掘。这种掘进方式效率低下、推进速度极慢。随着市场对煤炭资源需求的不断上升以及矿井开发的不断深入，岩巷掘进需要面对的地质环境情况复杂性大大提升，炮掘的岩巷掘进方式不但难以应对复杂地质环境，还有可能带来极大的安全隐患。可以说井下掘进技术与设备方面的缺陷成为了影响井下工作安全性与效率的关键性因素。当前的岩巷掘进中增添了更加先进的技术和设备，多种技术与设备都能够有效的应对煤礦岩巷掘进需要面对的情况。先进掘进技术和机械设备的应用，减少了需要进入井下人员的数量。不仅大幅度提升了煤矿岩巷掘进的速度，还提高了煤矿井下工作的安全性。

二、煤矿岩巷快速掘进技术要点研究

（一）岩巷掘进的爆破

调查国内需要开展岩巷掘进活动的行业发现，当前被使用较多的是光爆锚喷支护技术，这一技术的优势在于使用过程中不会给巷道周围的岩基带来过多的破坏，大大的提升了岩巷掘进的安全性，给工作人员的人身安全提供了更多的保障。不仅如此，光爆锚喷支护技术的应用可以说是岩巷掘进活动重要的机械化转变，有效的提升了工作效率的同时降低了劳动力方面的压力。而开展光面爆破时，必须要在完全遵循爆破参数的基础上开展。同时还需要强调爆破作业设计的合理性，科学合理的光爆参数与起爆顺序是保证爆破后岩石表面整齐光滑的关键。煤矿的掘进、开采过程中随着进程的推进，井下地质环境的复杂性将会大大提升。特别是部分岩巷道经过岩层断裂部分，在这一部分掘进设备的磨损程度将会被大大提升，同时掘进的进程将会被延长。爆破技术的应用能够很好的应对这一问题带来的损耗和效率低下。但是需要特别注意，光爆锚喷支护技术的应用要严格遵循以下原则来选择、设定爆破参数：首先是起爆的顺序，这个顺序应当充分结合井下巷道及施工的具体情况，多数煤矿巷道可用的起爆顺序都是掏槽眼、辅助眼、周边眼。其次是爆破参数的设定，爆破参数的不同最终产生的结果可能大相径庭，所以在设计爆破参数时必须要考虑到不同参数间可能产生的影响，以及参数特性与所应用区域的适用程度。需要注意的是，参数的选择可以借鉴经验但不能依靠经验，以确保爆破数据的科学性和严谨性。

（二）井下运输体系

已有研究成果表明，煤矿井下运输体系是关系到井下岩巷掘进效率的重要影响因素。换句话说如果煤矿企业能够积极建设并完善井下运输体系，将会给井下岩巷掘进作业的开展提供极大的助力。以往煤矿井下岩巷的掘进多数使用耙装机、电瓶车与绞车互相配合的运输系统。通过上述设备构建的运输体系效率不尽人意，同属给井下工作人员带来了较大的安全风险。先进的岩巷掘进技术采用了胶带运输机构建井下运输体系，运输的效率与安全性都得到了有效的提升，在一定程度上保障了岩巷掘进的效率。

（三）掘进方式与相关设备的选择

煤矿的井下巷道快速掘进活动想要保证作业质量，其中关键的一点就是掘进设备和方式的选择，与实际情况适用较高的设备和方式能够大大提升掘进的效率。因此，煤矿企业开展井下岩巷掘进工作之前，就必须要对井下的情况进行全面细致的分析，确保选用设备的合理性。调查研究发现，巷道快速掘进主要应用设备有侧卸装岩机、液压钻车等，其中侧卸装岩机应用相对广泛的是ZCD60R。这几设备的优势在于体型小巧、操作方面，配合耙岩机能够有效增强出渣的速度。而液压钻车被使用较多的则是CMJ17 型，这一型号液压钻车的优势在于通过双臂凿岩的方式开展作业，具有比通用钻机更高的打眼效率。实际操作过程中皂搓人员与钻头保持一定的距离，还能够借助设备的机械臂完成装药工作。尤其是在面对高度较高的岩巷时往往能够一次成巷，在提升煤矿岩巷掘进效率方面功不可没。除了设备选取阶段要保证合理性之外，与之配套的设备选择也需要助力合理性与严谨性，双管齐下才能够充分保障煤矿井下岩巷掘进的效率和质量。后路出渣设备也是设备选择阶段需要重点关注的内容，当开采、掘进的进程不断推进，运输的长度也在不断增加。耙岩机的活动受到了一定程度的限制，此时想要继续保持岩巷掘进的速度，就必须要重视出渣的运输。较为有效的应对方式是在巷道中增设渣仓，以此保障出渣效率的稳定。

（四）井下岩巷支护

开展煤矿井下岩巷掘进的过程中，巷道的掘进可能会造成围岩的形变，给后续的掘进或开采工作带来极大的安全风险。为避免出现安全事故，保证岩巷掘进作业的顺利开展，应当在掘进的过程中及时增加支护。当前煤矿开采过程中应用广泛的支护技术是锚杆支护，这种支护方式将锚杆插入围岩中，实现调整巷道周边围岩受力的目标，保持巷道周围演示的紧致与稳定，为掘进工作的安全开展报价护航。区别于架棚支护的方式，锚杆支护方式能够降低对钢材和坑木的消耗，甚至能够降低后续的维护压力，长期保持巷道应力的稳定状态。这样一来煤矿岩巷的掘进能够更加安全、高效。另外，对于巷道支护而言，锚杆相对更轻的质量降低了支护工作的工作量，同时在一定程度上提升了通风作业的效率。除了锚杆支护技术之外，常见的还要喷浆支护方式，两种支护方式配合使用能够降低锚杆所在演示风化或是岩石掉落对锚杆本身的不良影响。

（五）应用平行交叉作业

提升煤矿井下岩巷掘进的效率还可以借助多个环节平行交叉开展的方式，能够有效的压缩作业的时间，实现作业效率的提升。可以进行平行交叉的掘进环节主要有钻眼、装岩、岩巷中腰线的测量、打眼、准备工作、炮眼的开钻与清理、出渣与打锚准给工作。通过对上述工作的合理交叉能够有效的提升作业效率，实现掘进速度大幅度提升的目标。

三、总结

综上所述，社会建设与发展使得煤矿资源的需求居高不下，井下岩巷快速掘进的研究与落实对于煤炭资源的开采有着积极的现实意义。影响井下岩巷掘进效率的因素众多，需要技术人员根据实际情况灵活变通。此外还应该借助支护作业的开展、高效运输体系的构建、平行交叉作业方式的应用、选择合理的掘进设备与技术以及严谨设计爆破参数等方面实现煤矿井下岩巷掘进效率的有效提升。

参考文献：

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