李占龍　楊永　張?jiān)i

摘要 煤炭作為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)能源，在國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展的今天更離不開煤炭能源的支撐。為了節(jié)約礦井開采的成本，需要加快巖巷的掘進(jìn)速度。在煤礦的開采過程中，巖巷掘進(jìn)十分重要，巖巷掘進(jìn)的工程量大、工期長、投資較多。本文首先分析了影響煤礦巖巷掘進(jìn)速度的相關(guān)因素，重點(diǎn)論述快速掘進(jìn)方法在煤礦巖巷中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 快速掘進(jìn)方法；煤礦；巖巷；應(yīng)用

基于當(dāng)前不斷發(fā)展的經(jīng)濟(jì)與科技影響下，快速掘進(jìn)方法在煤礦巖巷中的應(yīng)用是一種發(fā)展方向和趨勢，這不僅是因?yàn)榭焖倬蜻M(jìn)技術(shù)有著相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)作用，而且也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會進(jìn)步要求。因此，對研究快速掘進(jìn)方法在煤礦巖巷中的應(yīng)用有著非常大的理論指導(dǎo)作用和現(xiàn)實(shí)意義。

1.巖巷掘進(jìn)速度的影響因素分析

1.1掘進(jìn)裝置的滯后性

基于采掘技術(shù)的進(jìn)步，煤礦裝置制造技術(shù)也不斷地發(fā)展。國內(nèi)的采礦裝置得以發(fā)展，然而相比于發(fā)達(dá)國家，依舊缺少較高的集成化與智能化水平，特別是體現(xiàn)在核心器件上。對于配置的煤礦掘進(jìn)裝置，一部分老化的礦井縮短了裝置的維修期，經(jīng)常性地出現(xiàn)故障也是制約施工工藝技術(shù)的一個關(guān)鍵要素。如果裝置出現(xiàn)故障，那么會導(dǎo)致施工工藝間斷，從而造成礦井誤工的情況出現(xiàn)。除此之外，一部分配置新裝置的煤礦企業(yè)由于不能夠熟練地應(yīng)用裝置，因此阻礙了復(fù)雜地質(zhì)狀況下的煤礦采掘。

1.2施工工藝技術(shù)不夠先進(jìn)

由于掘進(jìn)裝置存在一些不足之處，因此造成施工工藝技術(shù)的滯后性。在掘進(jìn)巷道的過程中，總作業(yè)時間當(dāng)中支護(hù)的時間占據(jù)70%的比例。盡管業(yè)已將錨桿、錨噴、錨梁網(wǎng)等支護(hù)方式應(yīng)用于半煤巖和煤層巷道當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了支護(hù)作業(yè)的簡化，可是在巷道掘進(jìn)作業(yè)的過程中，支護(hù)跟掘進(jìn)不是統(tǒng)一的，而這不利于掘進(jìn)速度的進(jìn)一步提升。

出渣環(huán)節(jié)和支護(hù)掘進(jìn)的時間比較長，由于很多的礦井存在老化的情況，缺少充足的風(fēng)鉆風(fēng)壓，打眼的速度也不快，這會嚴(yán)重地制約下一個環(huán)節(jié)的進(jìn)行，往往會導(dǎo)致一個班難以在相應(yīng)的時間段中順利地做完任務(wù)。

1.3作業(yè)人員素質(zhì)低以及管理和組織不完善

當(dāng)今國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)恰恰處在中高速的發(fā)展時期，不少煤礦管理人員僅僅注重短期的利益。對于采掘施工，常常在準(zhǔn)備不夠充分和組織不盡合理的情況下對煤層過于開采；在不少煤礦企業(yè)當(dāng)中，作業(yè)人員常常沒有進(jìn)行過專門的培訓(xùn)，他們?nèi)鄙儇S富的經(jīng)驗(yàn)和較高的業(yè)務(wù)水平，快速掘進(jìn)技術(shù)往往使用比較精密的裝置，如果作業(yè)人員不能夠進(jìn)行熟練地操作，會難以體現(xiàn)裝置的作用，要么是會造成故障的出現(xiàn)，像是在一部分煤礦當(dāng)中，相比較于氣動鑿巖機(jī)，液壓鑿巖機(jī)的故障出現(xiàn)次數(shù)比較多，進(jìn)而降低了掘進(jìn)裝置的應(yīng)用效率，最終難以提高掘進(jìn)巷道的速度。

2.快速掘進(jìn)方法在煤礦巖巷掘進(jìn)中的應(yīng)用

2.1掘進(jìn)裝置的改造和優(yōu)化

采掘巷道的中心裝置是掘進(jìn)裝置，其屬于煤礦巷道采掘中非常重要的一種工具，并且也是制約掘進(jìn)速度的一個關(guān)鍵性要素。裝置的優(yōu)劣會直接制約到施工的速度、采掘效率、施工的安全性。煤礦企業(yè)在對有關(guān)裝置進(jìn)行配置的時候，需要統(tǒng)一采掘工程，在掘進(jìn)的時候應(yīng)當(dāng)持續(xù)地創(chuàng)新與優(yōu)化掘進(jìn)機(jī)存在的缺陷，持續(xù)地推動掘進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步，從而實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)水平的提升。并且，應(yīng)當(dāng)搞好液壓系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)的維護(hù)工作，從而盡最大程度地體現(xiàn)掘進(jìn)裝置的功能，保障裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性。像是對于坡度在15°以下、長度在500m以上的巷道施工過程中，一般需要對應(yīng)用的巖巷掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行下面的優(yōu)化改造：1）對大功率除塵機(jī)進(jìn)行添加，實(shí)現(xiàn)迎頭作業(yè)條件的優(yōu)化；2）改變垂直方向的履帶槽為傾斜方向，且實(shí)現(xiàn)槽深度的增加，提高爬坡性能；3）將刮板鏈以皮帶取代，避免出渣情況下的卡鏈。

2.2先進(jìn)地質(zhì)探測技術(shù)的應(yīng)用

巷道掘進(jìn)速度受到地質(zhì)狀況的影響，通常煤礦的采掘條件較為復(fù)雜，只有明確巷道的地質(zhì)狀況，才可以快速地掘進(jìn)，為此，巖巷掘進(jìn)中應(yīng)用地質(zhì)探測技術(shù)非常關(guān)鍵。應(yīng)用先進(jìn)的地質(zhì)探測技術(shù)可以完整和準(zhǔn)確地測量巖巷的地質(zhì)信息，進(jìn)而制定出合理與科學(xué)的掘進(jìn)對策。應(yīng)用先進(jìn)的鉆探、物探、巷探技術(shù)，可以有效地把握煤層的水文地質(zhì)、巖層、構(gòu)造等情況，可以降低與防止老空巷誤揭煤、誤透構(gòu)造水、積水等現(xiàn)象。采用先進(jìn)的地質(zhì)探測技術(shù)，對巖巷中地質(zhì)信息進(jìn)行準(zhǔn)確、完整的測量，從而制定出科學(xué)、合理的掘進(jìn)方案。為了避免出現(xiàn)瓦斯爆炸和突水等故障的出現(xiàn)，需要制定科學(xué)的施工對策，從而提高施工效率與質(zhì)量。

2.3中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用

在掘進(jìn)巷道中普遍地應(yīng)用淺眼爆破方法，可是效率不高。炮眼深度的增加，可以使裝料和掏槽等的作業(yè)時間減少，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的爆破材料率的提升，以及增加循環(huán)尺度。中深孔爆破技術(shù)可以使耙斗裝巖機(jī)的生產(chǎn)效率提升，因而在快速掘進(jìn)中是非常關(guān)鍵的一種方式。特別是應(yīng)用液壓鑿巖機(jī)跟大型鉆眼臺車的情況下，其炮眼質(zhì)量高、打眼速度快和深度大，這奠定了廣泛應(yīng)用中深孔爆破技術(shù)的良好基礎(chǔ)。爆破的效果受到延遲起爆時間、掏槽方式、炮眼深度、裝藥構(gòu)造、光面爆破等參數(shù)的影響，因而會決定爆破的效果。對于中深孔爆破施工來講，需要結(jié)合煤礦圍巖的特性、鉆眼用具、爆破效果等實(shí)際現(xiàn)狀，制定科學(xué)的施工參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)爆破效率的提升。

2.4實(shí)現(xiàn)出矸系統(tǒng)的優(yōu)化

掘進(jìn)工藝技術(shù)涵蓋掘進(jìn)、支護(hù)、運(yùn)輸這幾個重要環(huán)節(jié)，其中最費(fèi)時間和繁重的是運(yùn)輸。為此，要想實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)的快速化，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)出矸系統(tǒng)的優(yōu)化。礦車配合耙斗機(jī)是經(jīng)常應(yīng)用的出矸系統(tǒng)，其能夠機(jī)械化地輸送出矸。然而，也面臨運(yùn)巖環(huán)節(jié)難以平行作業(yè)、移動耙斗時間長、施工環(huán)節(jié)互相影響大等一些缺陷。應(yīng)當(dāng)結(jié)合煤礦的實(shí)際現(xiàn)狀優(yōu)化出矸系統(tǒng)，且注重監(jiān)測裝置的運(yùn)行情況，確保其處在最為理想的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中。倘若將臨時性的矸石倉增加在后路出矸系統(tǒng)當(dāng)中，可以使供應(yīng)礦車的等待時間與依靠時間減少，進(jìn)而使后方裝車、膠帶機(jī)輸送、耙斗機(jī)倒矸等一體化平行作業(yè)實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)出巖效率的提升。并且，實(shí)現(xiàn)了耙斗機(jī)前移時間的減少，最終可以獲得更多掘進(jìn)的時間。

2.5注重管理和組織施工過程

對作業(yè)人員秩序的科學(xué)管理與組織是確保煤礦事故安全與提高煤礦施工效率的基礎(chǔ)。煤礦企業(yè)務(wù)必嚴(yán)格地執(zhí)行安全生產(chǎn)的規(guī)程、法律。煤礦企業(yè)還需要認(rèn)真地研究所有施工環(huán)節(jié)的潛力，且實(shí)現(xiàn)勞動管理和組織的合理性、科學(xué)性，注重一系列工序之間的循環(huán)性、協(xié)作性、銜接性，盡可能地進(jìn)行多環(huán)節(jié)交叉平行作業(yè)。結(jié)合研究結(jié)論制作循環(huán)作業(yè)表，如果制定好了作業(yè)表，務(wù)必認(rèn)真地根據(jù)作業(yè)表進(jìn)行。并且，注重控制作業(yè)的整個過程，持續(xù)地健全質(zhì)量保證系統(tǒng)。

3.結(jié)論

總而言之，巷道的快速掘進(jìn)屬于一項(xiàng)復(fù)雜化的工程，其涵蓋一系列的要素，像是施工管理和組織、施工技術(shù)裝置、施工安全等，其中的任何一個方面都會影響到掘進(jìn)施工的進(jìn)度。為此，煤礦企業(yè)務(wù)必綜合各種對策實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)效率的提升，從而提高煤礦開采的效率和質(zhì)量以及安全性。