复杂地质条件下快速掘进技术

复杂地质条件下快速掘进技术

王贺

淮河能源集团煤业公司朱集东煤矿，安徽淮南 232001

摘要：本文研究以复杂地质条件下煤矿巷道快速掘进技术为研究重点，在分析影响到煤矿巷道快速掘进的难点的基础上，提出几点能够提高煤矿巷道快速掘进的措施，希望能够为煤矿工作提供一定有价值的参考。

关键词：掘进；管理；技术 　

随着煤矿开采规模的逐渐扩大，开采难度也逐渐提升，并且开采难度较小地区的煤矿开采量也越来越少，因此，现阶段煤矿开采工作逐渐转移到地质环境更为复杂的矿井中，煤矿开采难度进一步提升。做为一名煤矿工程技术人员必须要深入现场，找出影响岩巷施工进度的各种因素，必须改变传统施工工艺、优化施工工序、生产环节，减少生产影响因素，采用新工艺、新方法、科学管理、合理工时利用，才能将煤矿快速掘进水平再推上一个新的台阶。

1 复杂地质条件下煤矿掘进工作的难点
　　1.1 巷道前掘后修存在较大的工作量
　　通常来讲，煤矿的开采环境较为恶劣，并且也面临着复杂的地质条件，根据经验表明，如果地质条件较为复杂，则前掘后修的工作量也会非常显著。其中，对于煤层以及其顶底板地质较为松软的区域，则会有较大概率出现破碎现象，对巷道的整体掘进、成型施工造成不小的难度，并且也会限制煤矿开采的效率与进度。此外，在复杂地质条件下，巷道的掘进工作也会使巷道顶底板面临较大程度的收缩，从而引发巷道出现形变。因此，为了保证煤矿采掘工作可以顺利开展，对巷道掘进之后的修补也要予以关注，但是也会引发巷道掘进工作量的增加，对开采进度与安全形成一定的影响。

1.2 煤层地质结构遭到破坏
　　随着矿井深度的持续增加，开采地区的地质条件也会更加趋于复杂，并且随着开采工作的不断深入，煤层的地质结构也会遭受不同程度的破坏，从而在一定程度上会改变煤层顶板的岩性特性，使围岩应力增加，导致围岩会有较大概率出现断裂，从而增加了支护工作的难度，并且也会使安全隐患在煤矿开采阶段出现。
　　1.3工艺落后

目前，在我国的大多数煤矿企业，支护工艺往往采用新型复合支护形式或者大断面U型棚支护，这种工艺的优点是支护强度相对强、巷道断面大，有利于行人、通风、运输以及安装。但缺点也明显，大断面使支护难度加大，给施工造成困难，施工经验以及技术管理不到位，特别是在“三软煤层”锚网支护方面经验缺失，这些因素严重影响巷道掘进施工进度。

2提高岩巷掘进的新方法

2.1 超前地质探测技术研究
  随着科技的进步，巷道超前探测等技术得到广泛的应用，超前物探技术是确保巷道掘进安全最可靠准确的技术手段之一。 目前国内外主要应用矿井工程物探技术，其主要的方法手段是矿井工程电法预测和矿井震波法。但是由于煤矿井下地质条件极为复杂，该项技术在实际中必然遇到新的问题，目前在国际上还没有一个广泛被认可的理论可以解释超前探测预测这种技术的问题为此我们要加强地质探测技术的研究，因为没有准确的地质预报是没法确保快速掘进的。

2.2科学地选择掘进设备
　　在煤巷快速掘进中，需要掘进机等设备作为支撑，其性能与掘进效率息息相关，由于煤巷施工条件以及作业环境较为恶劣，所以需要对掘进设备的性能进行层层把关，确保掘进设备的先进性。具体煤矿企业引进设备时，需要秉承先进性、实用性、经济性的原则，选择高质低价的掘进设备;在设备投入使用之前，需要对其进行质检，确保设备性能与掘进需求相符;提高设备的综合配套能力，这主要是由于在煤巷快速掘进的过程中，涉及到许多的配套环节，重视设备的配套能力，可以有效提高煤巷快速掘进的速度。

2.3优化支护方式
  考虑到锚索支护耗时最长，是影响掘进作业效率的关键要素，借助数值模拟技术，对锚索支护作业开展模拟分析，通过对不同锚索间距的应力分析，确定最优化锚索布设间距和单排布设数量，能够在有效满足顶板的稳定性需求的同时保证安全性。通过数值模拟研究，锚索布设方案获得优化，锚索布设量大幅减少，不仅大幅缩短锚索布设施工耗时，提升作业效率，同时降低了生产作业成本；在优化巷道支护参数的同时对锚索布设施工工序进行标准化制定，提升作业人员施工熟练度，提升锚索布设速度与质量，从而降低掘进作业耗时，提升掘进速；对支护作业各工序开展优化分析，利用工业工程现场管理知识，合理搭配不同工序，实现不同工序间的平行同步开展，提升作业人员协调配合能力的同时减小工序耗时，缩短支护用时，提升掘进速度。

2.4 提高管理人员水平，提升职工综合素质
  加强培训、严管理、带队伍、练技术、强素质坚持管理、学习、培训并重的原则，增强职工安全意识、提高职工操作技能。可通过职工“一日一题”学习，班前、班后会学习等方式加强职工安全意识，安全理念；利用“一周一案”学习，让职工知道违章操作的危害，杜绝违章，改变“三惯”思想，让每位职工都能按章操作，不违章、不违纪，从而实现安全生产。 加强施工人员的技术培训，特别是在应用新技术方面，要做到技术交底，对出现的问题，及时妥当处理，不能造成窝工，甚至影响掘进全局。通过多种方式和途径，提高掘进队伍的整体战斗力。 

2.5健全现场管理制度
　　为了确保现场快速掘进流程的规范性，需要健全现场管理制度、落实责任到人的制度，对掘进、支护、运输等工作人员进行统一的指挥与管理，避免岗位交叉、岗位缺失等现象的发生。对此，需要针对各个岗位以及煤矿生产各个环节的权利、责任，将权责落实到个人，同时构建相应的问责制度、绩效考核制度，以此来约束工作人员的行为，激发其主观能动性。

3结束语

总之，煤矿企业的巷道掘进生产是一项复杂的系统工程，其掘进速度与矿区地质构造、掘进设备、施工工艺、施工组织管理以及员工的整体素质有关，煤矿企业要想提高巷道的掘进速度，必须不断对掘进设备进行革新、大力优化施工方法和施工工艺，同时加强劳动组织管理与施工组织管理，充分调动职工的工作热情，才能使岩巷的快速掘进水平不断推进，解决我国经济的快速增长对煤炭大力需求。

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