如何提高煤矿井巷掘进效率及质量许克超

如何提高煤矿井巷掘进效率及质量许克超

许克超

贵州邦达能源开发有限公司贵州省盘州市553537

摘要：近些年，煤矿企业发展迅速，煤矿井巷掘进效率和质量受到人们关注。井巷掘进是煤矿开采中的基础工作，掘进效率与质量直接影响煤矿开采工作能否顺利进行。本文简单分析煤矿井巷掘进相关知识，探讨提高井巷掘进效率及质量的相关措施，以供参考。

关键词：煤矿井巷；掘进效率；质量

引言

随着我国科学技术的发展脚步逐渐加快，我国煤矿井巷工程中的快速掘进技术的工艺水平也不断提高，这就使得我国煤矿开采效率较之前相比取得了较大进步。我国煤矿企业主要利用锚杆钻车以及连续采煤机进行多巷道掘进，这种掘进方式可以有效加快开采进程，提高煤矿企业的开采效率。

1井巷快速掘进必要性分析

在煤矿产业结构快速调整的促进作用下，大吨位矿井数量逐渐增多，生产规模日益扩大，虽然开采速度明显加快，但是井巷掘进效率却未有实质上的改变。开采和井巷掘进的失衡在很大程度上影响着煤矿业进一步发展，成为向高产高效目标迈进的瓶颈。

相关统计表明，井巷掘进效率始终较低的原因是掘、锚没有达到平衡，用于割煤的总时间一般占总量17%～34%，而用于锚护的总时间一般占总量50%～67%，可见掘进本身并不需要太长的时间，但锚护作业效率却有很多提高空间。基于此，快速发展并完善掘进、锚护作业工艺与装备，切实加快锚护效率，是提高整个掘进作业效率的关键所在。

通过对我国煤矿统计发现，不同煤矿的赋存条件千差万别，所以基本无法研制出具备适应多种复杂条件能力的通用型掘进装备。针对这一情况，首先需要以掘进和锚护平行作业为指导，然后按照因地制宜的原则，研制出良好适应某一类煤矿地质条件的高效率掘进系统。

就目前来看，我国各大科研院所及特种装备研制制造企业，都在不断加大高效率井巷掘进系统的投入力度，而且很多新型井巷掘进系统已在煤炭集团中得到实践应用，成绩可喜。现阶段，主要有下列几种可良好适用不同地层条件的高效率井巷掘进系统：掘进机超前支护快速掘进、双锚掘进机快速掘进、高集成度快速掘进和高适应性快速掘进。

2煤矿井巷掘进影响因素

结合以往煤矿井巷掘进作业实践，对煤矿井巷掘进作业的影响因素进行分析，地质构造、装备水平、掘进工艺等都会影响掘进作业效率与质量。其中地质构造的主要影响因素有涌水量、瓦斯量、围岩发育情况、褶曲构造、煤岩硬度等。良好的地质条件，不仅能保证掘进作业效率与质量，而且不会发生安全事故。

随着科技发展，煤矿井巷掘进作业中逐渐应用掘进机械设备，但我国生产的掘进机械设备质量、性能与发达国家相比仍存在不小的差距，尤其故障率发生较高，直接影响掘进作业效率与质量，因此，如何提高煤矿井巷机械设备装配水平，成为煤矿开采单位关注的重点。

煤矿井巷掘进作业涉及的环节较多，其中井巷的支护是重要的环节，支护质量可靠、效率高，可为井巷掘进作业创造安全的环境，保证井巷掘进作业如期推进。另外，不同的施工工艺也会给掘进效率与质量造成影响，需煤矿开采单位结合煤矿地质构造情况，选择最佳的掘进工艺。

3快速掘进技术方式及施工工艺

3.1钻爆法施工掘进

钻爆法施工掘进也是煤矿井巷工程掘进作业的常用施工技术，钻眼爆破法主要应用在煤矿井巷工程的破岩方面。钻眼爆破法的操作较为简单，首先用小孔径的钻机钻眼，然后利用炸药实现瞬间爆破，在煤矿井巷工程的破岩作业方面具有良好的应用效果。然而，这种掘进技术的缺陷也很明显，首先钻眼爆破法难以控制，安全性低，事故率约占煤矿井巷工程的50%左右。如果控制不当，容易造成爆炸伤人、炮眼熏人等安全事故。此外，煤矿井巷工程的作业环境较为特殊，使用钻孔爆破法容易引起煤矿井巷工程塌陷事故，在一定程度上增加煤炭企业的风险成本。钻孔爆破法掘进速度低，超挖、欠挖现象严重，这都严重影响煤矿井巷工程的安全性。除了稳定性差、空顶时间较长等缺陷，钻孔爆破法最大的缺陷在于机械化程度低，很多时候需要使用劳动力作业，这完全不符合现代化的发展要求，因此钻孔爆破法在煤矿井巷工程中的前景越来越狭窄。

3.2岩巷综合机械化掘进法

岩巷综合机械化掘进法可以明显提高煤矿企业的开采效率，同时还能充分适应地质结构条件比较复杂的地形，因此其在煤矿井巷工程中得到了良好应用。岩巷综合机械化掘进法具有较高的机械性，同时还能和液压自移临时支护一同投入使用，这种掘进法可以明显提高煤矿企业的开采速度，进而应用范围比较广泛。但是岩巷综合机械化掘进法不能同时对多个工作面进行挖掘，而且与其搭配的设备种类也较多，这就使岩巷综合机械化掘进法操作难度较大，因此煤矿企业若想采取这种掘进方式进行挖掘就必须提高工作人员的操作能力以及综合素质，使其可以熟练掌握此种掘进技术。岩巷综合机械化掘进法也存在一些弊端，例如对地质情况适应能力较差，一旦煤矿出现涌水或者断层破碎等问题就不能应用此种方式进行作业。因此工作人员应当根据实际情况适当扩大巷道曲率半径，这样可以使作业正常进行。此外，井巷液压钻车综合机械化配套作业施工技术发展还不成熟，这就使岩巷综合机械化掘进法还无法达到预期的效果，因此相关工作人员应当在工作过程中认真发现掘进技术存在的问题，并采取有效措施加以改进，这样才能促进我国煤矿掘进技术的发展。

4提高井巷掘进效率及质量的措施

4.1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。

4.2掘进通风

工作人员在煤矿井巷中工作常常会接触到有毒、有害气体，如果不对井巷加以通风就会为后期的工作积累大量粉尘及炮烟，这些物质不止会影响施工进度还会危害工人的人身安全。因此工作人员应当及时做好通风工作，保障矿井内的工作人员可以吸收到充足的氧气，进而提高开采效率。

4.3优化运输系统，加快排矸（煤）速度

利用矿车进行排矸，一直是我国运用至今的方法。但此种方法运输系统十分不完善，并且存在很大的安全弊端。因此，基于此类问题，相关人员应当推陈出新，通过引进新的排矸（煤）方法来优化运输系统。在煤巷中，可以运用皮带机和刮板机系统加快排矸（煤）速度；在采区岩巷集中积极采用皮带机系统，利用梭车集中排矸（煤）。这样不仅降低人力、物力的浪费，还提高了掘进整体效率，提高了整体工程的安全性。

结语

综上所述，加快井巷掘进速度是确保生产适应产业发展需要的必经之路，而研发高效率一体化掘进系统则是实现这一目标的关键举措，但在实际工作中要做到因地制宜，根据不同地层条件和井巷状况研发相应的掘进系统，并且还要在生产中予以适当改进，以此最大程度缩短井巷掘进周期，确保开采与掘进两项重要作业能够实现动态平衡。

参考文献：

［1］鲍伟，等．快速掘进复合式凿岩钻车研制［J］．煤矿机械，2015，（8）：209－212．

［2］徐友林．快速掘进小铲车电缆滑道装置的研究和应用［J］．煤炭技术，2014，（4）：187－189．

［3］王义勇．浅谈几种井巷常用快速掘进方式的优劣［J］．河南科技，2013，（18）：94．