煤矿巷道掘进速度影响因素与对策探索

梁家玮

摘  要： 随着采煤工艺的发展，工作面回采速度越来越快，这对煤矿巷道的掘进提出了新要求。采掘接替紧张问题已成为困扰煤矿高产高效的难 题。为了解决采掘接替紧张问题，需要实现巷道的快速掘进。通过分析影响巷道掘进速度的因素，提出了一些提高巷道掘进速度的措施，可以为煤矿巷 道的快速掘进提供一定的技术指导。

关键词： 煤矿;巷道;掘进速度

引言：随着采矿技术的发展，工作面的推进速度越来越快，大幅度 提高了煤炭产量，同时也对煤矿巷道的掘进提出了更高的要求。巷道掘进 技术虽然经过了多年的发展，但是仍不能保证巷道的掘进速度跟上回采速 度，这导致目前很多矿井出现了采掘接替紧张问题

[1]。在实际生产中，巷 道掘进速度不仅与采用的巷道掘进技术有关，还与施工管理等其他因素有 关。因此，需要根据巷道掘进速度的影响因素，采取合适的对策。本文分 析了煤矿巷道掘进速度的影响因素，重点讨论了提高煤矿巷道掘进速度的 措施。

1 煤矿巷道掘进工程的技术特性

1.1  采煤巷连续采煤机掘进技术

采煤巷的连续式采煤机掘进技术能够使巷道的掘进工程和支护工作进 行平行作业，在掘进工程实施过程中将煤炭进行回收，采用开采和挖掘合 二为一的方式，节省了大量的资源、提升了掘道采矿的速度进程。这种先 进高效的掘进技术，主要以双巷道的掘进作业为施工基础，用单侧翼或者 双侧翼进行短壁区域的煤矿回收作业。

1.2  综采机械化掘进技术

综合性的机械化掘进技术可以划分为半煤岩掘进技术、全岩掘进技术 和煤巷综采掘进技术，这些技术的作业工程均以悬臂式的掘进机为基础工 作设备，通过提升煤巷的掘进面所占比重从而较快综合煤炭开采的作业开 展速度，在短时间内实现高质量和高效率的巷道挖掘和煤炭开采作业。针 对不同的煤矿自然条件采取不同的巷道掘进技术，不仅能加快巷道的挖掘 速度，还能实现高效的煤炭回收作业。面对煤层厚度不足的中厚度巷道， 采取半煤岩掘进技术进行挖掘开采，能够完成总工程百分之二十以上的工 作量;在面对大断面的岩巷时， 为了保证整个工程的效率， 采用全岩巷道挖 掘技术，使用重型的悬臂式挖掘机进行挖掘，以保证煤矿开采工程的顺利 完成。

2 煤矿巷道掘进速度的影响因素

2.1  煤矿地质条件的因素

煤矿巷道掘进是在地层中进行的，地质条件对巷道掘进速度有直接影 响。在地质构造稳定的区域，巷道掘进速度快，而且比较安全。而对于地 质构造复杂的区域，巷道掘进速度不仅慢，还存在很大的安全隐患。对煤 矿巷道有直接影响的是巷道的顶板条件、岩层的岩性。若巷道的顶板是完 整且坚硬的岩石，则掘进时采取简单的支护方式就行;若巷道周边的围岩 比较软，则掘进时需要加强支护的地方较多，支护速度比较慢。此外，在 掘进巷道时，还需要考虑岩层中瓦斯和水的涌出问题。若瓦斯涌出量大[2]， 则必须进行瓦斯抽采，抽采完成后方可以继续掘进;若岩层出现了涌出异 常，则需要采取相应的防治水安全措施。当水和瓦斯共存时，严重影响了 巷道掘进速度，需要采取大量的安全生产措施。

2.2  支护形式的因素

在巷道施工过程中，所采用的支护形式对掘进速度也有影响。支护形 式越简单，掘进速度越快。通常情况下，巷道支护可分为临时支护和永久 支护，临时支护多用于服务年限较短的巷道，而永久支护适用于服务年限 较长的巷道。因此，永久支护巷道的施工时间长于临时支护巷道的施工时 间。对于大部分巷道，可采用简单的锚杆支护形式。

2.3  工艺技术的因素

在煤巷掘进过程中，不仅掘进的相关机械设备会对掘进进度产生影 响，作业应用的掘进工艺技术也是巷道掘进进度的重要影响因素。随着我 国工业不断发展，对于煤炭需求量的增多，我国当前采用的巷道掘进和煤 炭开采的技术工艺未能满足当前市场对煤炭的生产需求。从宏观上来看， 当前的掘进技术给煤炭企业的发展造成了阻碍，无法为企业在市场当中提 供竞争实力;从微观上来看， 针对位处不同地质环境里的煤层来说， 应当因地制宜，采取具有针对性的先进掘进技术进行煤巷挖掘，但我国当前掌握 的挖掘技术虽然种类多[3] ，但是很多技术仍然处于试验阶段，并未完全成 熟，因此加紧掘进技术的升级优化势在必行。

2.4  巷道断面尺寸的影响

巷道断面尺寸也对巷道掘进速度有着一定的影响。经过对大量的现 场数据总结发现，巷道断面尺寸越大，巷道掘进速度越慢。断面尺寸的增 加，增加了掘进作业的工作量，主要是破巖量增加。更为主要的是，所需 的支护时间也会成比例增加。随着大型综采设备的出现，例如大采高液压 支架，需要掘进更大断面的巷道来服务于综采设备的运输。这给巷道掘进 带来了巨大的挑战。

2.5  施工组织水平的因素

施工组织水平是影响巷道掘进速度的重要因素。如果管理者水平较 高，就能调动广大职工的积极性，且能合理安排各施工工序的衔接，有效 地安排作业循环时间，避免窝工现象的产生，从而提高巷道掘进速度;如 果管理者水平较低，那么职工思想抵触，各工序不能交叉平行作业[4] ，呈 依次作业，将会导致作业循环时间变长，掘进速度变慢。

2.6  人为的因素

巷道掘进施工多是通过人工来完成的。因此，施工人员的组织方式对 施工速度也有着一定的影响。在掘进工作面施工现场，工人数量比较多。 若不能有效地对工人的施工作业工序进行分配，则很可能严重影响巷道的 掘进速度。在施工时，重点要做好掘进和支护时间的合理分配，不能出现 掘进和支护脱节的问题。如果管理者水平较高，则能调动广大职工的积极 性，且能合理安排各施工工序的衔接，以防止窝工现象的产生，从而提高 巷道掘进速度;如果管理者水平较低，则职工思想抵触，各工序不能交叉 平行作业，呈依次作业，将会造成作业循环时间变长，掘进速度变慢。

3 提高煤矿巷道掘进速度的措施

3.1  做好地质勘探工作

煤矿地质条件对巷道掘进有很大的影响，因此在巷道掘进之前需要对 矿井进行地质勘探。做好地质勘探工作可以充分了解掘进工作面的地质条 件，从而根据地质条件优化巷道的布置，减少事故的发生。在地质勘探过 程中，需要：（ 1 ）采用物探法对掘进工作面进行地质勘探，充分了解掘 进工作面的水文地质构造情况;（ 2 ）对掘进工作面进行钻探，从而发现 异常区域;（ 3 ）分析整理获取的勘探资料，划分掘进工作面地质构造情 况，为巷道掘进工作提供依据[5]。

3.2  选择合适的巷道支护方式。

选择合适的巷道支护方式是提高巷道掘进速度的前提。考虑到煤矿掘 进的多为回采巷道，服务年限短，应尽可能地采用临时支护方式，例如架 棚支护、工字钢支护等。传统的临时支护需要消耗大量的材料，而且运输 这些材料时需要消耗大量的时间。为此，为了提高巷道支护速度，可采用 锚杆支护来对巷道进行支护。现在配备的掘锚一体机（见图1 ），可以轻 松实现巷道的掘进和支护一体化作业，极大地提高了巷道掘进速度。

3.3  优化掘进施工工艺

为了进一步提升巷道掘进速度，应对现有的掘进施工工艺进行优化。 在进行优化时，要做好以下3点：（ 1 ）优化工人的组织形式。在掘进工作 面，人员数量较多，需要根据每道工序的具体情况做出合理的人员分配， 而不是进行固定的人员分配。（ 2 ）要按照设计的工序进行施工。在施工 时要杜绝修改施工方案，发现必须要修改时，应寻求相关主管部门的支 持。（ 3 ）简化施工工序。考虑到掘进和支护实施过程中工序较多，而且 有些工序的衔接时间过长，应简化施工工序，降低施工难度，从而提高施 工速度[6]。对于煤矿巷道快速掘进工艺，效率与质量都很关键，但提升效 率与质量必须要建立在保证工人生命安全的基础上。煤矿公司需要对管理 工作者与施工人员开展定期的培训活动，使其不断提高自身的安全意识与 整体素质，在工作期间避免因为个人的误操作而出现问题。对技术培训加 以重视，帮助工作人员掌握和运用先进的科技，相互沟通交流好的经验。 有关技术工作者需要多去井下近距离指导工作，确保技术操作的各个方面 均符合要求。

3.4  合理选择巷道位置

为了尽可能地提高巷道掘进速度，要合理地选择巷道位置。若巷道布 置的位置不当，不仅不能提高巷道掘进速度，还可能造成大量返工，影响 施工进度。在选择巷道的位置时，要做好以下几方面：（ 1 ）巷道掘进区 域要避开一些地质构造，例如断层、陷落柱等，以减少施工过程中安全支 护所消耗的时间;（ 2 ）巷道要避免穿过含水层，在穿过含水层时[7] ，需 要采取大量的安全措施，严重影响施工进度;（ 3 ）巷道布置在稳定的岩 层，在布置巷道时要充分考虑周围已存在巷道的影响及岩层岩性的影响， 若巷道掘进穿过其他巷道的影响区，则需要花费大量时间进行加强支护。

3.5  进行有效的施工管理

在巷道掘进施工过程中，还应进行有效的施工管理。所谓有效的施工 管理就是在进行作业时能合理分配工人的任务，使掘进作业高效进行，不 会出现窝工现象。实现有效的施工管理，需要：（ 1 ）掌握现场施工的人 数及施工工艺;（ 2 ）应对现场情况的变化。为此，需要对掘进施工进行 大量总结，从而不断地对施工的整个过程进行优化。只有这样，才能保证 巷道的快速高效掘进。同时，还应提高管理水平，在掘进施工前必须对职工进行技术和安全培训。管理者掌握先进的班组管理理念，提高职工的文 化素质和职业技术水平，采用合理的工资分配制度，充分调动每一位职工 的生产积极性，使职工熟悉掌握掘进工程中自己的职责，并能按照操作规 程进行操作[8] ，熟悉掘进工程中的每一道工序及要求，以便能相互配合， 顺利施工。

3.6  提升作业人员水平

煤炭企业通过为掘进工作人员提供专业的技能培训，进而提升作业人 员的技能水准，从根本上提升煤巷发掘效率。为作业人员提供的培训包括 操作器械的培训和提升责任感和安全意识的培训，帮助员工熟练掌握操作 掘进机设备的能力，并且在煤巷掘进时具备安全意识，一旦发现安全隐患 应立即采取相应措施，保障生命安全，维护采煤工程的稳定运行。

结束语：煤矿巷道的掘进是一项复杂的系统工程，提高掘进速度对于 缓解目前煤矿采掘接替紧张问题具有重要意义。煤矿巷道的掘进速度與煤 矿施工的地质条件、施工工艺、支护方式和现场施工组织有关。为此，应 该从加强地质勘探工作、选择合适的掘进工艺以及做好巷道掘进施工管理 等方面出发，提高煤矿巷道的掘进速度。希望所述内容可以为提高煤矿巷道的掘进速度提供一定的参考。

参考文献：

[1]郑翌.煤矿巷道掘进速度影响因素分析与对策研究[J].煤炭与化工，2021， 44（1）：35-37.

[2]武海腾.煤矿巷道快速掘进影响因素分析[J].江西化工，2020（4）：185-186.

[3]路瑞龙.煤矿巷道掘进效率影响因素分析[J].江西化工，2020（3）：123-124.

[4]王培瑜.巷道掘进速度影响因素分析[J].能源与节能，2020（5）：62-63.

[5]夏立东.煤矿巷道掘进的影响因素分析与策略[J].能源与节能，2020（3）：39- 40.

[6]杨祯龙.煤矿快速掘进技术影响因素探究[J].能源与节能，2021（5）：136-137.

[7]牛永顺.煤矿巷道快速掘进影响因素分析与对策研究[J].中国石油和化工 标准与质量，2020，40（20）：128-130.

[8]侯宇斌.浅议影响煤矿巷道快速掘进的因素[J].能源与节能，2020（9）：22-23.

3497501908291