趙克剛 李常厚 褚夫龍

摘 要：煤礦井下掘進(jìn)作業(yè)過程是煤礦采煤生產(chǎn)的重要工序，巷道掘進(jìn)工藝的運(yùn)用將大規(guī)模機(jī)械化采煤變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。在煤礦井下巷道掘進(jìn)施工中，一定要搞好安全生產(chǎn)組織管理，防止各類生產(chǎn)事故的出現(xiàn)。筆者就煤礦巷道掘進(jìn)施工工藝及掘進(jìn)作業(yè)安全管理展開深入研討。

關(guān)鍵詞：煤礦掘進(jìn)；技術(shù)；安全；管理

中圖分類號(hào)：TD327 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

運(yùn)用現(xiàn)代化機(jī)械掘進(jìn)工藝，是完成煤巷快速施工的必要手段。故欲滿足煤巷施工作業(yè)面快速拓展的需求，就必然離不開現(xiàn)代化綜掘工藝的實(shí)施，在具備一定規(guī)模和實(shí)力的礦井進(jìn)行掘錨聯(lián)合作業(yè)，并且恰當(dāng)利用連續(xù)式采煤設(shè)備，達(dá)到煤巷施工的快速掘進(jìn)過程。

一、綜掘采煤工藝的適用條件

煤巷施工的現(xiàn)代化機(jī)械掘進(jìn)工藝，其所利用的機(jī)械有掘進(jìn)裝備、轉(zhuǎn)運(yùn)裝備、傳送裝備等，而且它是由多功能組成的協(xié)作型配套工藝，在礦井內(nèi)依托掘進(jìn)機(jī)開挖的巷道中，實(shí)施勘測(cè)定位、開鑿、倒煤、鼓風(fēng)、洗塵、工料輸送、圍巖支護(hù)、通水、通電、抽水機(jī)械等設(shè)施聯(lián)合運(yùn)用，構(gòu)建成一套高工效、密切配合、連續(xù)穩(wěn)定性、功能齊全的掘進(jìn)體系，能夠完成巷道開鑿、轉(zhuǎn)運(yùn)、輸送、圍巖支護(hù)等機(jī)械化施工過程，進(jìn)而加大掘進(jìn)效率并提高工程效益。

優(yōu)質(zhì)高效采煤礦井是煤礦生產(chǎn)效率提高的必要條件，具體技術(shù)指標(biāo)包含以下幾項(xiàng)內(nèi)容：

1 重點(diǎn)利用高功率、強(qiáng)安全性長(zhǎng)壁聯(lián)合采煤生產(chǎn)工藝，加大作業(yè)面單產(chǎn)量，縮小回采面積，優(yōu)化巷道結(jié)構(gòu)設(shè)置，縮短生產(chǎn)流程，達(dá)到高效連續(xù)化作業(yè)；

2 廣泛運(yùn)用煤巷聯(lián)合機(jī)械化開鑿工藝，提高煤巷施工效率，從而滿足高產(chǎn)高效作業(yè)面加快推進(jìn)的目標(biāo)要求；

3 實(shí)施礦井巷道布局的科學(xué)設(shè)置、煤巷圍巖支護(hù)的合理操作，完善煤井提升及轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，拓展采煤面（作業(yè)盤區(qū)）面積，加大作業(yè)面延伸距離，增加煤巷道內(nèi)的施工斷面，從而達(dá)到聯(lián)合采煤作業(yè)面的穩(wěn)定、安全生產(chǎn)；

4 創(chuàng)新和優(yōu)化巷道錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，妥善處理好遠(yuǎn)距離、大截面煤井巷道安全支護(hù)問題，有助于達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效，作業(yè)面穩(wěn)定，高效生產(chǎn)。

二、快速掘進(jìn)開鑿工藝的應(yīng)用特點(diǎn)

現(xiàn)代機(jī)械化煤巷快速掘進(jìn)開鑿工藝的廣泛采用，其明顯加快了礦井建設(shè)速度并提高了施工質(zhì)量，在其技術(shù)水平持續(xù)提高、發(fā)展的進(jìn)程中，亦為煤炭企業(yè)贏得了豐碩的經(jīng)濟(jì)收益及廣泛的社會(huì)效益。欲構(gòu)建完整的以連續(xù)化機(jī)械采煤裝備、采煤工藝及流程為基本構(gòu)架的施工系統(tǒng)，在施工機(jī)械方面，需運(yùn)用性能優(yōu)異的煤巷掘進(jìn)配套設(shè)備，且將輔屬設(shè)備給予整合，給加速掘進(jìn)作業(yè)創(chuàng)造條件。在擬定掘進(jìn)施工過程的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)程序時(shí)，應(yīng)利用項(xiàng)目管理方案激發(fā)施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的積極性、創(chuàng)造性。在現(xiàn)場(chǎng)掘進(jìn)作業(yè)過程中，依托掘進(jìn)設(shè)備包機(jī)負(fù)責(zé)制及程序化四班交替輪回制度等機(jī)制，深入發(fā)掘聯(lián)合機(jī)械采煤設(shè)備及操作者的智慧，進(jìn)而增強(qiáng)勞動(dòng)生產(chǎn)率，減低施工周期。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)開掘作業(yè)時(shí)，要特別重視以下幾方面內(nèi)容。

1 施工機(jī)械的選用

掘進(jìn)設(shè)備效率的高低決定于掘進(jìn)機(jī)械對(duì)作業(yè)狀況和環(huán)境是否配套，利用性能穩(wěn)定，工作效率極高，人工操作、檢查維修過程便捷的掘進(jìn)設(shè)備（比如本次施工中選用的聯(lián)合掘進(jìn)設(shè)備等）能夠大幅度增強(qiáng)設(shè)備穩(wěn)定性。

在具備條件的煤礦巷道中，適合選用綜合式采煤裝備。綜合式采煤裝備是最先進(jìn)的巷道掘進(jìn)機(jī)械，匹配的拉煤車、錨桿鉆孔機(jī)、裝載機(jī)、轉(zhuǎn)運(yùn)粉碎機(jī)械等先進(jìn)性裝備，能夠恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用到煤巷開鑿，其具備高速度、低工程量、生產(chǎn)率高，工序簡(jiǎn)便，穩(wěn)定可靠，運(yùn)用便捷的特點(diǎn)。

2 施工程序

3 開鑿施工過程依照方案正常交替作業(yè)：

①輪換班時(shí)實(shí)施質(zhì)量核查；

②拉伸皮帶；

③切煤運(yùn)煤；

④現(xiàn)場(chǎng)圍巖支護(hù)；

⑤撤回掘進(jìn)設(shè)備，支撐錨桿；

⑥整理作業(yè)面按規(guī)程實(shí)施，各班第2次循回由③起始，③④⑤各循回5遍，維修班在進(jìn)行到⑤時(shí)維修施工設(shè)備。

三、實(shí)現(xiàn)煤巷加速掘進(jìn)的方法

1 采用性能優(yōu)越的掘進(jìn)設(shè)備強(qiáng)化設(shè)備穩(wěn)定性

巷道掘進(jìn)機(jī)是實(shí)施煤巷快速施工的主要設(shè)備。煤巷開鑿效率及其工程效益的增強(qiáng)決定于運(yùn)用符合作業(yè)狀況及環(huán)境的掘進(jìn)設(shè)備。掘進(jìn)機(jī)械的施工目標(biāo)是巷道煤巖及井下礦物，而且作業(yè)時(shí)振動(dòng)效應(yīng)劇烈，井下作業(yè)條件惡劣，故應(yīng)依照施工條件具體確定施工方案，以便使掘進(jìn)機(jī)械維持穩(wěn)定連續(xù)性作業(yè)。依托設(shè)備的引入和國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，我國(guó)巷道掘進(jìn)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化水平及應(yīng)用已產(chǎn)生了新的飛躍，形成了我國(guó)掘進(jìn)施工工藝的獨(dú)特發(fā)展模式。我國(guó)自行制造掘進(jìn)設(shè)備在液壓傳送、電氣配套、結(jié)構(gòu)部件的運(yùn)用中，一定要仔細(xì)篩選，嚴(yán)格控制質(zhì)量。對(duì)一些本國(guó)產(chǎn)品質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的主要元器件，要優(yōu)先采用技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的產(chǎn)品。在齒輪嚙合機(jī)構(gòu)及設(shè)備連接機(jī)構(gòu)方面，盡可能排除串聯(lián)模式，運(yùn)用相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)元件。在合適的部位以鑲嵌式組合取代螺栓連接組合，利用模塊結(jié)合形式，不但能夠精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)，有助于設(shè)備的拆卸維修，又能大幅度增強(qiáng)設(shè)備穩(wěn)定性。最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全性高，作業(yè)效率高，作業(yè)、撿修便捷，操作安全穩(wěn)定的效果。

2 加強(qiáng)錨桿支護(hù)過程，創(chuàng)新運(yùn)輸模式，增強(qiáng)設(shè)備整體配套水平

井下巷道掘進(jìn)作業(yè)工效低、機(jī)械功能沒有得到完整發(fā)揮，其在實(shí)際情況下與設(shè)備配套效果差、配套不平衡有很大關(guān)系。巷道開鑿裝置中的相關(guān)配套方式繁雜，其中有圍巖支護(hù)、煤炭轉(zhuǎn)載、輸送、送電、通水、布風(fēng)、洗塵等工序，欲增強(qiáng)煤巷開鑿效率、完整展示機(jī)械化功能，一定要增強(qiáng)設(shè)備整體配套效果，促使其更加完善。尤其是圍巖支護(hù)及轉(zhuǎn)運(yùn)負(fù)荷重，消耗時(shí)間長(zhǎng)，務(wù)必處理好此兩個(gè)主要工序，方可實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)械的作用。

3 運(yùn)用高科技測(cè)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化操作

第一，將掘進(jìn)設(shè)備作業(yè)改為自動(dòng)化模式，其內(nèi)容有開鑿方位控制、動(dòng)力電機(jī)功率自行調(diào)整、掘進(jìn)截面面積控制等；第二是完成掘進(jìn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障判定，其內(nèi)容有外輸電壓控制、電機(jī)載荷與電機(jī)溫度、油壓系統(tǒng)油路壓力、油液溫度及環(huán)境污染等監(jiān)測(cè)過程。依托利用先進(jìn)測(cè)控工藝，對(duì)掘進(jìn)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、問題評(píng)估及遠(yuǎn)距離控制裝置實(shí)施創(chuàng)新和優(yōu)化，達(dá)到機(jī)電聯(lián)合整體運(yùn)作模式，能夠最有效地增強(qiáng)掘進(jìn)設(shè)備的作業(yè)效果，大力促進(jìn)巷道掘進(jìn)工藝的優(yōu)化和創(chuàng)新。

4 適時(shí)運(yùn)用掘錨設(shè)備實(shí)現(xiàn)掘錨一體化作業(yè)

在懸臂式掘進(jìn)機(jī)體上設(shè)置液壓錨桿鉆機(jī)的施工技術(shù)，因?yàn)樵诰蜻M(jìn)設(shè)備上設(shè)置錨桿，使其機(jī)體體積增大，再有，在使用W型鋼帶時(shí)要進(jìn)行定位鉆眼，操作繁瑣，現(xiàn)今時(shí)期沒有實(shí)現(xiàn)普及應(yīng)用，尚需進(jìn)行再度完善過程。利用掘進(jìn)設(shè)備作業(yè)，依托其單套錨桿機(jī)實(shí)施鉆裝錨桿，完成不了掘進(jìn)與支護(hù)兩過程的同時(shí)操作。掘錨設(shè)備的成功運(yùn)用，有效克服掘進(jìn)作業(yè)面長(zhǎng)久沒能消除的掘進(jìn)與支護(hù)過程平行操作難題，是將煤巷快速開鑿工藝的又一次大幅度升級(jí)，給快速掘進(jìn)施工創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。

四、如何加強(qiáng)煤礦掘進(jìn)安全管理

在快速掘進(jìn)過程中應(yīng)充分重視下列環(huán)節(jié)的安全管理工作。

1 頂板

認(rèn)真做好錨網(wǎng)、架棚臨時(shí)支護(hù)的安全管理，嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)態(tài)敲幫問頂制度，并嚴(yán)禁空頂作業(yè)。鋼帶、托盤原則上必須緊貼煤巖面。若錨桿處局部突然凹陷，可以用正規(guī)木墊塊墊實(shí)。錨桿安裝要做到構(gòu)件齊全，安裝牢固，托盤緊貼壁面，未接觸部位必須楔緊。

2 通風(fēng)

選擇工作面需風(fēng)量為368m3/min，局扇全程風(fēng)壓為H=5924Pa，巷道掘進(jìn)時(shí)，選三臺(tái)2BKJ-No6.3/60局扇，一臺(tái)使用，兩臺(tái)備用，配套風(fēng)筒直徑800mm，10m/節(jié)。2BKJ-No6.3/60局扇單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所提供的風(fēng)量滿足工作面需風(fēng)量，因此工作面采用單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)工作面溫度高、瓦斯涌出量大或是異常時(shí)，及時(shí)開啟雙機(jī)。

3 放炮及安全措施

爆破嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”、“一炮三泥”、“三人聯(lián)鎖放炮制”和“人、牌、網(wǎng)”三警戒制度，警戒距離直硐不小于100m，彎硐不小于75m。爆破前必須將迎頭瓦斯便攜儀和探頭向后挪移至安全地點(diǎn)，炮后恢復(fù)工作時(shí)，再將其移至規(guī)定位置；放炮前將綜掘機(jī)須退后7m后利用大板、皮帶加以可靠保護(hù)。

結(jié)語(yǔ)

煤礦開采作為一項(xiàng)危險(xiǎn)、復(fù)雜性工作，受到多方面因素的影響，存在很多安全隱患，不利于煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此，企業(yè)管理者要樹立安全理念，并將其滲透到煤礦掘進(jìn)工作的每一個(gè)環(huán)節(jié)中，采取有效措施，不斷的探索和總結(jié)，爭(zhēng)取做到掘進(jìn)技術(shù)與安全管理的同步實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]李剛.現(xiàn)代煤礦掘進(jìn)技術(shù)的改進(jìn)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（02）.

[2]劉軍.淺析現(xiàn)代煤礦掘進(jìn)技術(shù)改進(jìn)的幾點(diǎn)思考[J].價(jià)值工程，2013（12）.

[3]成之祥.煤礦掘進(jìn)技術(shù)中的相關(guān)問題分析[J].黑龍江科技信息，2014（07）.

[4]趙英州.煤炭開采企業(yè)巷道掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀初探[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2015（04）.

[5]郭東峰.煤礦掘進(jìn)安全管理相關(guān)問題分析[J].化工管理，2015（09）.

[6]崔瑞軍.煤炭巷道掘進(jìn)與回采的安全管理分析[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2014（09）.