高效快速掘進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)淺析

張家順

摘 要：本文在研究的開始階段對煤巷巷道掘進(jìn)工藝現(xiàn)狀和工藝流程進(jìn)行了介紹，之后對已有的工藝統(tǒng)計和工藝統(tǒng)計中存在的問題進(jìn)行了深入研究，提出了支護(hù)優(yōu)化、優(yōu)化效果和快速掘進(jìn)等方面的優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：快速掘進(jìn);系統(tǒng)技術(shù);煤巷巷道

【中圖分類號】TD42 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

我國在進(jìn)行煤礦開采過程中存在銜接和比例方面的問題，這種情況對于開掘的效率造成了嚴(yán)重影響。目前我國在掘進(jìn)技術(shù)方面的研究逐漸增加，而且也得到了良好的成績和效果。進(jìn)行研究過程中已經(jīng)開始使用因子分析方案，得出在進(jìn)行掘進(jìn)的過程中需要重視四個重要的因子，根據(jù)實際需求制定完善方案。進(jìn)行巷道掘進(jìn)過程中還要明確方法和具體應(yīng)用，對破巖技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，在保障支護(hù)的情況下提升掘進(jìn)速度。對于掘進(jìn)效益和掘進(jìn)速度進(jìn)行考慮有著重要意義，同時也是目前您需要解決的主要問題之一。

1 煤巷巷道掘進(jìn)工藝現(xiàn)狀

1.1 工程概況

對此煤礦項目進(jìn)行掘進(jìn)實驗過程中重要的掘進(jìn)試驗段為輔運順槽，巷道中多條都是煤巷。項目中煤層共有兩層，其中大部分都是具有瀝青光澤的半亮煤，煤層開采的厚度平均在3m左右;覆蓋巖石的厚度在90到130之間，沙層厚度在0到10m之間，在理論角度來講煤礦項目整體具有穩(wěn)定性。在巷道上方為粉砂巖和泥巖，厚度在6到10m之間，細(xì)沙和砂礫之間保持者4.6和21.4m之間的距離。S12002膠運順槽設(shè)計掘進(jìn)4125m，輔運順槽設(shè)計掘進(jìn)4123m，橫貫設(shè)計56個。

1.2 原支護(hù)方式

在一般情況下需要使用膠運順支護(hù)方案，在使用這種支護(hù)方式過程中需要在準(zhǔn)備階段使用錨網(wǎng)支護(hù)進(jìn)行鋪墊，使用的錨桿規(guī)格為18mmX2200mm，需要同樣規(guī)格的錨桿數(shù)量為6根，排序距離為100m。在使用吊錨桿進(jìn)行施工時，需要注意出現(xiàn)煤柱偏離等情況發(fā)生，中線煤柱規(guī)格為1000mmX1000mm，在重要的施工部分還需要使用單軌道錨桿，具體的錨桿規(guī)格是20mm到140mm之間，需要和頂板之間抓緊貼離。進(jìn)行支護(hù)過程中使用錨索規(guī)格是1x7-17.6-1852，相鄰之間的錨索距離為40m。鋪運順槽支護(hù)方式。在使用這種方式的準(zhǔn)備階段需要用到頂板支護(hù)，在大部分的頂桿中都會包含5跟不同型號的錨桿，設(shè)備間距為1100mmx2230m，在進(jìn)行巷道施工中也要對錨桿距離進(jìn)行合理控制與間排，確保頂網(wǎng)和鋼筋網(wǎng)和頂板等多個部分的質(zhì)量。

1.3 工藝流程

在進(jìn)行整體工程設(shè)計過程中，在開始階段需要對整體施工流程進(jìn)行確定，將S12002面膠和良好掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，確保雙向掘進(jìn)的質(zhì)量，在進(jìn)行連續(xù)挖掘的過程中需要對破碎的在載體和運輸設(shè)備以及切割裝置進(jìn)行合理應(yīng)用，確保施工過程中的支護(hù)作用，保障運輸過程中的速率和質(zhì)量，并且還要通過合理的方式進(jìn)行切割互換作業(yè)。具體的煤項項道施工順序和掘進(jìn)方案如圖1所示。

通過對整體流程設(shè)計圖繼續(xù)您觀察可以發(fā)現(xiàn)，在使用工作面膠和掘進(jìn)技術(shù)的過程中需要需要在事先確定具體的前進(jìn)距離，其中地板距離為500mm，在延伸施工的準(zhǔn)備階段需要進(jìn)行多次拉低，并且還要對斷面進(jìn)行設(shè)計，最后一次拉低施工為75m，在已經(jīng)擁有良好組織的情況秀需要根據(jù)實際情況制定掘進(jìn)長度。

2 煤巷掘進(jìn)速度的影響因素

2.1 原工藝工時統(tǒng)計

若想保障日常的掘進(jìn)速度，那么就要對已有的工藝進(jìn)行更新，在支護(hù)與鋪設(shè)過程中實施良好統(tǒng)計。通過以上介紹可以得知，在施工過程中重要的步驟可以分成三個重要部分，分別為支護(hù)、調(diào)機和割運煤。在重要的支護(hù)環(huán)節(jié)中，操作人員的綜合素質(zhì)和個人技術(shù)都會對最終耗損造成直接影響，所以需要通過統(tǒng)計的方式對開始時間和結(jié)束時間進(jìn)行確定，但是由于操作熟練度的影響，所以在時間方面存在不確定性。工程需要根據(jù)實際需求計算出每個環(huán)節(jié)的平均用時。具體的統(tǒng)計情況如表1所示。

2.2 原工藝問題分析

在技術(shù)方面來講，需要對已有的支護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行完善與控制，預(yù)防出現(xiàn)控制頂部變形的情況發(fā)生，但是由于錨桿支護(hù)的數(shù)量比較大，在加上密度和施工技術(shù)也都比價復(fù)雜看，因此需要進(jìn)行多次調(diào)試和支護(hù)，預(yù)防出現(xiàn)耗損過大等情況發(fā)生。在地質(zhì)方面來件對于地質(zhì)條件方面的研究嚴(yán)重不足，而且研究的面積和范圍都比較欠缺，所以需要增加設(shè)備對時間進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。在進(jìn)行巷道內(nèi)部施工時，由于無法進(jìn)入大型設(shè)備，所以只能通過小型設(shè)備的方式進(jìn)行操作，這種情況嚴(yán)重浪費了資源和時間。在施工人員方面來講存在水平不一等情況，在進(jìn)行工作交接過程中也沒有具體時間要求，從而也提升了工程耗損[1]。

3 煤巷快速掘進(jìn)優(yōu)化對策與優(yōu)化效果分析

3.1 支護(hù)優(yōu)化

要想對支護(hù)過多的情況進(jìn)行解決，那么就要在日常工作中優(yōu)化頂板支護(hù)。并且根據(jù)理論數(shù)據(jù)進(jìn)行施工，對錨桿應(yīng)力進(jìn)行合理應(yīng)用，建立符合厚度的巖梁，從而預(yù)防發(fā)生形變和失去穩(wěn)定性等情況，同時還能讓不同階層的設(shè)備實現(xiàn)互動。

在進(jìn)行施工時還需要對每層支護(hù)參數(shù)進(jìn)行計算，將錨桿距離設(shè)為1.0m。錨桿之間的數(shù)量為N，可以得出公式為：

在考慮到安全系數(shù)和設(shè)備關(guān)系的背景下，錨桿數(shù)量值大概為3.12，同歸這種數(shù)據(jù)可以得出每排擁有的錨桿數(shù)量為6根[2]。

3.2 其他優(yōu)化

在進(jìn)行提速改造過程中，需要對煤炭設(shè)備進(jìn)行完善和改造，降低出現(xiàn)停機情況的概率，從而提升作業(yè)效果。在對空間距離進(jìn)行調(diào)整過程中，需要根據(jù)實際的地質(zhì)條件和空間距離進(jìn)行合理調(diào)整，這樣才能提升實際的循環(huán)效果，對于時間也有著控制的作用[3]。對于順槽實施良好改造，并且還要做好材料供給工作，從而降低掘進(jìn)過程中存在的問題。重視人才培養(yǎng)，提升工作人員的操作能力和綜合素質(zhì)。制定完善的內(nèi)部管理制度，降低交接時間，通過合理方式對施工每個部分實施核算，從而提升實際工作效率，同時還能提升工作人員的工作積極性。

3.3 優(yōu)化效果分析

為了可以實現(xiàn)良好的掘進(jìn)效果，所以需要進(jìn)行統(tǒng)計與記錄，在施工的準(zhǔn)備階段進(jìn)行割煤以及支護(hù)，對于工作時間也要進(jìn)行準(zhǔn)確的換算，確定出具體的支護(hù)時間。本工程在進(jìn)行過程中已經(jīng)實現(xiàn)了800m左右的成功挖掘，通過膠鋪與橫貫的方式完成較長的掘進(jìn)，通過順槽挖掘的方式可以進(jìn)行較長距離挖掘。通過最終數(shù)據(jù)顯示使用的方法對于掘進(jìn)而言有著非常良好的效果。

4 結(jié)語

綜上所述，對于煤巷掘進(jìn)而言頂板支護(hù)和割煤都是非常重要部分，所以在施工過程中首先需要保障支護(hù)質(zhì)量，降低頂板數(shù)量和支護(hù)數(shù)量，并且還要對錨固方法和長度進(jìn)行確定，提升支護(hù)效率，降低支護(hù)密度。快速掘進(jìn)屬于一項復(fù)雜技術(shù)，所以需要重視地質(zhì)條件和系統(tǒng)參數(shù)，對設(shè)備進(jìn)行合理搭配，從而構(gòu)建高效掘進(jìn)模式。

參考文獻(xiàn)

[1]趙美成，秦憲禮，劉永立，沈斌，董長吉.單巷長距離快速掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)筒吊掛技術(shù)研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2017，43（S2）：82-84.

[2]王蘇彧，杜毅博，薛光輝，田劼，吳淼.掘進(jìn)機遠(yuǎn)程控制技術(shù)及監(jiān)測系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].中國煤炭，2018，39（04）：63-67.

[3]郝萬軍，張艷偉，崔國華.全斷面盾構(gòu)掘進(jìn)機管片拼裝系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀研究[J].礦山機械，2019，37（23）：1-5.