煤礦巷道掘進(jìn)施工的影響因素及關(guān)鍵技術(shù)

張玉柏 李陽

摘要：煤礦巷道掘進(jìn)施工這項工作不可預(yù)見事件較多，影響因素較為復(fù)雜，在實際施工中，多種因素會單發(fā)或連發(fā)，繼而影響到掘進(jìn)施工的效率與進(jìn)度。因此，加強(qiáng)煤礦巷道掘進(jìn)施工技術(shù)的研究與探討就非常重要。本文主要分析探討了煤礦巷道掘進(jìn)施工的影響因素及關(guān)鍵技術(shù)，以供參閱。

關(guān)鍵詞：煤礦巷道;掘進(jìn)施工;影響因素;關(guān)鍵技術(shù)

1煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)的影響因素分析

1.1地質(zhì)結(jié)構(gòu)因素

地質(zhì)條件是對煤礦巷道掘進(jìn)施工影響最為明顯的因素之一。地質(zhì)條件包括了煤礦巷道掘進(jìn)路徑上的巖層構(gòu)造、地理情況、地下水的分布以及瓦斯的濃度等。由于地質(zhì)勘探具有一定的局限性，不能將地質(zhì)情況完全探明，所以地質(zhì)條件也就成為了煤礦巷道掘進(jìn)施工當(dāng)中的不穩(wěn)定因素。在這些不穩(wěn)定因素當(dāng)中，危險程度最高的是瓦斯?jié)舛?。在進(jìn)行煤礦巷道掘進(jìn)時，如果遇到瓦斯?jié)舛容^高的位置，那么施工所產(chǎn)生的火花很容易引起爆炸事故，嚴(yán)重威脅到采煤人員的人身安全。

1.2掘進(jìn)設(shè)備因素

在煤礦巷道掘進(jìn)施工過程中，掘進(jìn)設(shè)備是必不可少的施工工具，特別是近年來各類掘進(jìn)設(shè)備不斷在市場上涌現(xiàn)，這對于巷道掘進(jìn)的工作效率及質(zhì)量提升起到了積極的作用。但盡管當(dāng)前掘進(jìn)設(shè)備種類較為繁多，但在設(shè)備的綜合性及自動化程度方面還不是很高，對巷道掘進(jìn)技術(shù)產(chǎn)生了一定的制約作用。

1.3巷道掘進(jìn)施工工藝

國內(nèi)煤礦巷道掘進(jìn)的設(shè)備裝備低水平使得設(shè)備的質(zhì)量與工作性能都比較低，導(dǎo)致煤礦巷道掘進(jìn)施工工藝沒能進(jìn)一步創(chuàng)新。在煤礦巷道掘進(jìn)作業(yè)中，都過于注重巷道支護(hù)工作，耗費了很多時間，影響了巷道掘進(jìn)的進(jìn)度與作業(yè)效率。國內(nèi)的煤礦巷道掘進(jìn)作業(yè)通常都采用單機(jī)錨桿鉆機(jī)來進(jìn)行綜掘機(jī)配套支護(hù)，但是卻需要相關(guān)人員現(xiàn)場進(jìn)行錨桿安裝，會導(dǎo)致時間的浪費，對巷道支護(hù)的作業(yè)效率帶來較大影響。除此之外，一些煤礦巷道掘進(jìn)設(shè)備會出現(xiàn)很頻繁的故障問題，導(dǎo)致施工工藝連續(xù)性較差，為掘進(jìn)速度帶來一定影響。

1.4施工組織管理因素

現(xiàn)階段，煤礦企業(yè)存在這樣的問題：片面追求經(jīng)濟(jì)效益，沒有合理規(guī)劃煤炭開采。在煤礦巷道掘進(jìn)施工中，由于缺乏科學(xué)的管理，將施工進(jìn)度放在首位，忽視了施工安全，這為掘進(jìn)施工埋下了很多安全隱患。

2煤礦巷道掘進(jìn)施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1掘進(jìn)施工技術(shù)

巷道開口為機(jī)掘開口，在正常掘進(jìn)施工中，以煤層頂板為依托進(jìn)行掘進(jìn)，運(yùn)用激光確定方向，進(jìn)而指導(dǎo)綜掘機(jī)施行截割作業(yè)，掘進(jìn)全斷面可一次成巷。關(guān)于頂錨桿、錨索施工，首要運(yùn)用風(fēng)動錨桿鉆機(jī)來完成，關(guān)于幫錨桿施工首要運(yùn)用手持式風(fēng)動鉆機(jī)，作業(yè)面運(yùn)煤首要運(yùn)用膠帶輸送機(jī)與刮板運(yùn)輸機(jī)。選用機(jī)掘與炮掘相結(jié)合的辦法開挖倒車峒室與水倉。掘進(jìn)機(jī)沿煤層頂板掘進(jìn)，同時作業(yè)面掘進(jìn)出的煤炭可由掘進(jìn)機(jī)自行完成。掘進(jìn)機(jī)的割煤辦法首要為橫向往復(fù)式，首先從巷道下部開口進(jìn)刀，逐步割一條橫槽出來，其次依照從下至上的辦法施行截割，同時操控進(jìn)刀深度操控為800mm左右，假如實踐施工中得到的截割斷面尺度顯著不同于設(shè)計截割斷面尺度，應(yīng)及時進(jìn)行二次修整。

2.2光面爆破技術(shù)

目前，煤礦巷道掘進(jìn)施工中均采用光面爆破技術(shù)進(jìn)行爆破施工。光面爆破技術(shù)是在爆破施工的過程中使四周的炮眼同時起爆從而使爆炸裂縫沿著徑向向四周擴(kuò)散，同時利用相鄰炮眼所產(chǎn)生沖擊波的疊加效果，對巖體產(chǎn)生切向的拉力，裂縫在進(jìn)一步擴(kuò)展以后，使圍巖表面形成一個較為平整的爆破面。目前的光面爆破主要包括輪廓線光爆法、預(yù)裂光爆法及修邊光爆法三種爆破方式。炮眼需要布置帶煤礦巷道的輪廓線上，眼的間距與裝藥量必須要結(jié)合圍巖的實際情況進(jìn)行初步選擇，然后通過試驗最終確定。

2.3錨桿支護(hù)技術(shù)

錨桿支護(hù)是通過錨入圍巖內(nèi)部的錨桿，改變圍巖本身的力學(xué)狀態(tài)，在巷道周圍形成一個整體而由穩(wěn)定的巖石帶，利用錨桿與圍巖的共同作用，達(dá)到維護(hù)巷道的目的。與架棚支護(hù)相比，錨桿支護(hù)有很多優(yōu)點：比如節(jié)約坑木和鋼材;降低支架成本;掘進(jìn)斷面小;巷道變形小;維護(hù)費用低;工作安全;錨桿輕便，可以減輕工人的勞動強(qiáng)度;可以減少通風(fēng)阻力;有利于一次成巷施工和加快掘進(jìn)速度;使用范廣，適應(yīng)性強(qiáng)。但是錨桿不能預(yù)防圍巖風(fēng)化，不能完全防止錨桿與錨桿之間裂隙巖石的剝落。因此，應(yīng)配合其他的支護(hù)方式，如錨噴支護(hù)。錨噴支護(hù)技術(shù)是近年來發(fā)展速度最快，適用范圍最廣，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果最明顯的技術(shù)。錨噴支護(hù)從穩(wěn)定的巖石巷道到松軟破碎帶內(nèi)的巷道、從靜壓巷道到動壓巷道、從采區(qū)上山到回采巷道都得到普遍應(yīng)用。另外在有些井筒、交叉點、馬頭門、絞車房、大斷面硐室、煤倉等也應(yīng)用了光爆錨噴支護(hù)技術(shù)。同時錨噴支護(hù)也成為巷道維修的重要手段。總之，在巖巷掘進(jìn)中，使用錨噴支護(hù)，能有效控制巷道變形，為圍巖快速掘進(jìn)打下堅固的基礎(chǔ)。

2.4掘進(jìn)工作面的防塵與通風(fēng)

（1）防塵。在煤礦巷道掘進(jìn)施工的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)粉塵。對于大多數(shù)煤礦企業(yè)來說，在除塵的過程中通常使用的方法為灑水噴霧、通風(fēng)除塵兩種方式。在實際施工中結(jié)合工程實際的壓入式與抽出式通風(fēng)并用，多層降塵水霧與增大通風(fēng)量相結(jié)合，抑制粉塵發(fā)生源與個人防護(hù)兩手抓等多種防塵手段組合選用防塵效果較明顯。（2）通風(fēng)。從某種角度來講，巷道掘進(jìn)工作面通風(fēng)質(zhì)量直接影響到煤礦生產(chǎn)的安全性。如今，煤礦企業(yè)常常使用通風(fēng)機(jī)來進(jìn)行掘進(jìn)工作面的通風(fēng)。然而，在對通風(fēng)機(jī)進(jìn)行選擇時，相關(guān)工作人員不但需要對通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量進(jìn)行考慮，同時還不能忽視工作風(fēng)壓的需求。放炮后加大通風(fēng)量可縮短排凈炮煙時間，增加有效掘進(jìn)效率。當(dāng)通風(fēng)機(jī)處于工作狀態(tài)下，煤礦企業(yè)要安排專人來監(jiān)督管理，保證通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，監(jiān)測進(jìn)回風(fēng)流中瓦斯及有害氣體濃度，適時調(diào)整風(fēng)量，保證安全生產(chǎn)。

3結(jié)束語

總而言之，巷道施工與支護(hù)技術(shù)是煤礦開采的重要環(huán)節(jié)，巷道掘進(jìn)速度的高低，直接影響著采煤的效率和支護(hù)措施的可靠與否，并將影響煤礦的安全生產(chǎn)。因此，我們必須高度重視煤礦巷道掘進(jìn)與支護(hù)施工，科學(xué)合理的開挖和支護(hù)設(shè)備的選擇、不斷優(yōu)化隧道施工過程中，加強(qiáng)支持，在開挖、支護(hù)中發(fā)現(xiàn)的問題及時整改，確保煤礦巷道安全的唯一方式開采，高生產(chǎn)效率高，為了促進(jìn)煤炭開采。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳東.煤礦巷道掘進(jìn)施工的影響因素及關(guān)鍵技術(shù)[J].區(qū)域治理.2018（06）.

[2]黃浩.煤礦巷道掘進(jìn)施工的影響因素及關(guān)鍵技術(shù)[J].山東工業(yè)技術(shù).2017（09）.

（作者單位：兗州煤業(yè)股份有限公司投資發(fā)展部1

兗州煤業(yè)股份有限公司南屯煤礦2）