煤矿巷道开拓工程快速掘进技术研究

煤矿巷道开拓工程快速掘进技术研究

张峰 杜群猛 李国龙

山东良庄矿业有限公司 山东省新泰市 271219

 摘要：随着科学技术的快速发展，综采技术水平也在不断提升。煤炭生产，掘进先行。从这句话可以看出，掘进是煤炭生产的前提和基础，只有做好掘进才能确保煤炭生产工作的顺利展开，坚持“先掘进，后生产”的原则，从国内外煤炭生产的实际情况来看，煤炭生产与掘进速度成正比，掘进速度越快，煤炭经济效益越好，生产进度和生产安全越有保障，整体的效益就越高。本文分析了煤矿掘进工程技术，指出了当前煤矿掘进工作存在的问题，并针对性的提出了相关的解决措施，以期为此后的煤矿开拓掘进工程的施工提供更多的借鉴依据。

关键词：煤矿；开拓掘进工程；施工技术

煤矿巷道快速掘进技术是通过实现综掘工艺中掘、支、运三大工序的掘锚一体化、支护合理化、装运机械化及其之间的优化配置，从而最大限度提高单进水平和劳动效率，改善安全环境和工程质量，降低巷道成本的实用技术。三大工序之间能否协调统一，直接影响着我国煤矿开拓巷道的快速掘进。改革开放以来，随着我国经济的发展和科学技术的进步，国家和企业也在不断的加大资金的投入，攻坚克难，取得了长足的进步。煤矿综合机械化掘进技术，其主要以悬臂式掘进机为核心，并综合使用可伸缩带式输送机、转载机等运输机设备，属于综合型的掘进方式，可以很大程度上提升综合机械化掘进的工作效率。

一、煤矿开拓掘进工程快速施工技术的优化措施

1.1 提升机械设备的配置水平

机械设备的配置水平直接决定着整个巷道掘进工程的进度，为了实现快速掘进，企业必须采用配置优良的机械设备。若巷道横截面积较大时，掘进机面积不够时需要施工期间不断调整机器，并及时清理掘进机的浮渣，减少磨损程度，确保各设备的完好程度。同时，在巷道掘进工作中，为了确保掘进设备连续工作，企业应选择质量可靠且工作效率较高的机械设备，增强设备使用的可靠性。除此之外，各机械设备应尽量减少串联系统，采用更多独立的部件与组件，不断简化组装结构，从而在提升掘进机工作效率的基础上，提高巷道掘进机的可靠性。

1.2 提升工作人员的素质水平

在掘进工程中，工作人员的素质水平直接影响着巷道掘进速度。对此，煤矿企业应对工作人员进行严格的上岗培训，使其熟练掌握各种技术与新工艺，强化了解各种设备的性能，从而在提高设备利用率的基础上提高巷道的掘进速度。同时，企业还应合理安排施工工序，确保巷道掘进各部分的紧凑度，提高施工的掘进速度。除此之外，企业还应对技术人员安排相关的外出考察活动，使其不断提升自身的业务素质与操作水平。

1.3 改进锚杆支护与喷浆技术

在锚杆支护过程中，其参数并非固定，需要在检测现场岩石环境后才可以确定，对此，施工期间，工作人员应根据具体的施工情况灵活改进，在提高巷道掘进速度的基础上降低材料的损耗率。巷道具备较长的服务年限，支护之后需要完成喷浆工作，通过喷射混凝土加强支护，在提升锚杆支护水平的基础上增快掘进速度。施工期间，企业可以采用高强度的锚杆，并有效完成巷道支护，减少施工工序，从而满足高效掘进的要求。

1.4 优化掘进机性能

为了有效解决掘进工程中的技术，煤矿企业应全面优化掘进机，首先应充分考虑硬岩掘进机的使用环境与工作性能，在掘进机的后支撑上增加侧支撑，以有效提升掘进机的稳定性。其次应为掘进机增加自动润滑系统，使掘进机在工作一定时间之后不需要人工润滑，实现统一管理。同时，在井下掘进过程中，应使用双柱油管路，确保在自动润滑系统出现故障后可以自动润滑，掘进机可以正常运转。最后应在掘进机的铲板处增加接点，连接销轴与第一运输机以及运输机后支撑，形成四连杆机构。这样便可以确保第一运输机与铲板可以同时进行操作，并保持主动链轮与尾部丛动轮距离不便，由根本上解决链条时松时紧的问题。

1.5 建立完善的掘进管理保障机制

煤矿开采深度不断增加，地质条件更为多变，围岩稳定性较差，降低了煤矿巷道的掘进速度。同时，部分掘进系统比较陈旧降低了掘进速度。为了提高掘进效率，施工人员应制定完善的处理措施与科学的管理制度，并收集相关资料完善施工方案。

一方面在施工质量管理方面应制定完善的技术标准，巷道掘进质量具备严格要求，企业应建立完善的质量体系，加快掘进速度。其中巷道顶底板的允许偏差为0至100毫米，且支护锚杆锚索间距误差小于100毫米。顶锚杆选择左旋螺纹钢锚杆，并安装高强度的螺帽，且两帮与顶板均采用端部锚固方法，以便安装。同时，当巷道顶板误差超出300毫米时，为了避免压力破坏两帮，应强化支护管理，且当两帮误差大于300毫米时，应对顶板补打锚杆。除此之外，在顶板管理方面应严格执行“敲帮问顶”制度，且掘进断层与其他地质构造采用严格的安全管理技术，并在审批后执行。技术人员应做好巷道质量的常规检查工作，及时针对顶板离层、网带破坏等问题制定相关的安全技术措施。施工人员应按照中腰线对过断层施工，并确保临时支护的及时性。另一方面应建立完善可行的机电设备保证体系，各种掘进设备达到良好的技术指标才可以真正实现快速掘进，对此技术人员应做好设备的启动检查工作，确保各个部件衔接正常，达到操作标准后才可以启动。机械设备在运行期间也应严格参照相关的执行规程，确保其运行流畅性，避免发生机械事故问题，提高掘进效率。同时，还应做好三通一防工作，做好局部的通风管理，直至合格后在进行应用。工作期间应指派专业人员管理，确保工作面的通风安全性。且根据瓦斯的涌出规律制定完善可行的防治措施，提出合理的技术解决方案。为了减少工作面瓦斯浓度，技术人员应正确选择通风机类型，并确保工作面的通风量。除此之外，技术人员还应在事前针对火灾事故制定完善的技术措施，强化通风管理，避免发生漏风问题，满足防火要求。除此之外，还应针对煤矿现场工作制定完善的安全约束机制，并实行个人奖惩制度，提高技术人员工作积极性。

二、煤矿掘进工程快速施工分析

快速掘进技术的应用，为了有效解决掘进工程中的技术，煤矿企业应全面优化掘进机，尤其是老区矿井考虑到巷道断面等因素，应采用矮小机身型的掘进机及配套设备。用于煤矿、公路隧道、地铁、水利涵洞等工程，主要针对坚硬岩层、软岩及较软岩施工，断面可一次或者分层施工，开挖断面自由，安全高效。通过第二运输机，可与自卸车、梭车、皮带运输机等配套，能够实现连续切割、装载、运输作业。主要将煤岩打碎，并将煤块运输至输送带上，之后由输送带将煤块运输至储存仓。之后储存舱另一端口的耙岩机在将煤块运输至矿车内，直至运输至副矿口处，机械提升至井口，结束整个煤矿的掘进过程。由此看出，掘进机掘进速度直接决定着整个煤矿挖掘速度，为了有效提升煤矿的挖掘速度，企业应不断完善快速掘进技术，提升开采效率。一般情况下，煤矿的巷道并不稳定，需要增加一定的支护措施，若巷顶比较稳定时，应每掘进1.5米增加三棚。若巷顶极不稳定时，甚至出现了岩石碎块落下问题，则此时需要每掘进 0.5 米增加一棚。巷道支护主要分析临时支护与长久支护两种情况，其中临时支护主要设置在巷道的掘进部位，此部分支护不会耗费太长时间，因此采用性能较差的钢材完成支护。但永久支护在此后需要使用较长时间，加之巷道岩石结构并不稳定，因此在支护时应采用韧度较好的钢材，且尽量扩大支护面积。

结束语

煤矿巷道快速掘进工程具备一定的综合性、系统性，包括生产、技术、工艺、设备、人员等多方面的管理工作。切割机构由切割头、切割臂、切割减速机、电机箱体及切割电机组成。切割头采用仿真技术优化设计，外形为圆锥台形结构，在其圆周螺旋分布截齿，布置合理，破岩能力强。切割头可实现两种切割模式，普通模式和硬岩模式，适应不同工况，提高切割效率。在煤矿开采过程中使用快速掘进技术可以有效提升掘进工程的机械化水平，也满足了开采作业面平整整齐的要求，可以提升煤矿掘进效果，并为煤炭企业带来更多的经济效益。

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