提高煤矿井巷快速掘进技术应用效能探讨

提高煤矿井巷快速掘进技术应用效能探讨

朱宁宁

新疆神华天电矿业有限公司 新疆乌鲁木齐 830021

摘要：为提高煤炭的开采效率，并保证开采过程的安全性，就需要不断完善开采技术工艺，这也是诸多煤炭企业在运营发展中追求的共性目标。笔者结合生产实践，对快速掘进技术的应用情况予以分析，总结技术要点及相关注意问题，并提出几点优化措施，以供同行参照。

关键词：煤矿井巷；快速掘进；技术要点；优化措施

1. 煤矿井巷工程主要的施工方法以及施工工艺

目前我国部分煤矿企业仍然采用炮掘的方式进行掘进，这种掘进工艺操作起来比较简便而且施工成本较低，因此被大部分煤矿企业所采用。但是炮掘技术挖掘进度较慢，这就会影响企业的施工进程以及开采效率，难以满足社会发展的需求。我国煤矿企业常用的掘进法有钻爆法以及岩巷综合机械化掘进法，主要的施工工艺有凿岩爆破、掘进通风以及岩石装运。

1. 1. 钻爆法掘进施工

钻爆法是煤矿井巷工程掘进作业过程中比较常用的一种施工技术，钻眼爆破法适用于破岩方面的掘进工作。钻眼爆破法的操作方式比较简便，工作人员首先用小孔径的钻机钻眼，然后使用炸药进行瞬间爆破，这种掘进施工方式可以有效提高破岩率，但是爆破过程比较难以控制，操作安全系数低，如果控制不当极易造成人员伤亡，导致矿井中出现安全事故。由于矿井工作环境比较复杂，而采用钻爆法很容易造成塌方，这将极大增加煤矿井巷工程的施工成本，同时还会危害工作人员的人身安全。钻爆法掘进速度较慢、而且经常出现超挖、欠挖现象，这都会影响煤矿井巷工程的施工效率。钻爆法稳定性比较差、空顶时间长、机械化程度低而且需要的劳动力也较多，这就使钻爆法无法满足现代社会的发展需求，进而逐渐被社会所淘汰。

1. 2. 岩巷综合机械化掘进法

岩巷综合机械化掘进法可以明显提高煤矿企业的开采效率，同时还能充分适应地质结构条件比较复杂的地形，因此其在煤矿井巷工程中得到了良好应用。岩巷综合机械化掘进法具有较高的机械性，同时还能和液压自移临时支护一同投入使用，这种掘进法可以明显提高煤矿企业的开采速度，进而应用范围比较广泛。但是岩巷综合机械化掘进法不能同时对多个工作面进行挖掘，而且与其搭配的设备种类也较多，这就使岩巷综合机械化掘进法操作难度较大，因此煤矿企业若想采取这种掘进方式进行挖掘就必须提高工作人员的操作能力以及综合素质，使其可以熟练掌握此种掘进技术。岩巷综合机械化掘进法也存在一些弊端，例如对地质情况适应能力较差，一旦煤矿出现涌水或者断层破碎等问题就不能应用此种方式进行作业。因此工作人员应当根据实际情况适当扩大巷道曲率半径，这样可以使作业正常进行。此外，井巷液压钻车综合机械化配套作业施工技术发展还不成熟，这就使岩巷综合机械化掘进法还无法达到预期的效果，因此相关工作人员应当在工作过程中认真发现掘进技术存在的问题，并采取有效措施加以改进，这样才能促进我国煤矿掘进技术的发展。

1. 3. 凿岩爆破

凿岩爆破是指煤矿井巷工程中装药、爆破等一系列工作流程，如果工作人员没有良好控制爆破环节将会大大降低工程质量以及施工效率，严重还会危害工人的人身安全。因此相关工人在进行凿岩爆破时应当严格遵守相关规章制度，同时检查好各项装置的性能及状态，规范工作流程，这样才能提高爆破工作的效率及质量。

1. 4. 掘进通风

工作人员在煤矿井巷中工作常常会接触到有毒、有害气体，如果不对井巷加以通风就会为后期的工作积累大量粉尘及炮烟，这些物质不止会影响施工进度还会危害工人的人身安全。因此工作人员应当及时做好通风工作，保障矿井内的工作人员可以吸收到充足的氧气，进而提高开采效率。

1. 5. 岩石装运

岩石装运是煤矿井巷工程的收尾工作，工作人员在进行岩石装运时可以采用适当的机械，例如装载人员可以采用耙斗式装岩机进行斜巷的岩石装运，这样可以加快岩石运输效率，有效缩短工期。普通的岩石装运工作是通过吊篮、吊桶来进行立井掘进，这种装载方式运输速度就比较慢，装载量也比较少。

2. 煤矿井巷工程中快速掘进技术的优化措施

2.1合理选择掘进设备

在煤矿井巷掘进作业中，掘进设备承担着诸如破落、装载、转运岩煤、支护等艰巨任务，是掘进生产的基础工具和物质保障。由于不同掘进设备的性能优势各不相同，而煤矿井巷的类型又不同，比如平巷、斜井、上山、下山、硐室、井底车场及岩巷、煤巷、半煤岩巷等，因此，如何合理选择快速掘进设备是一个科学问题。在实际进行快速掘进设备选择时，首先要结合井巷环境特点综合考虑设备的破岩能力、掘进效率、可操作性、功率强度等因素;然后再选定应用设备的型号，这样就避免了设备性能优势与井巷地质构造不协调的矛盾。

2.2优化升级运输系统

运输系统是保证煤矿井巷生产作业效益的重要通道，高效、稳定、安全的运输系统是保证井巷快速掘进技术得以实现的重要环节，如果运输系统迟滞、落后、不给力，且缺乏安全性，那么井巷快速掘进技术在应用中就不可能形成良好的闭环。比如在传统的井巷运输方式中，主要是以绞车、扒装机为主，如果是常规掘进作业，采用这种方式尚能维持有效运转，但如果是快速掘进作业，这种运输方式就会暴露出效率不足的缺憾。所以，为了实现对快速掘进技术的良好应用，对原有的运输系统进行优化、升级、改造必不可少。比如改造后的胶带输送机的输送能力就增强了很多，技术先进性和自动化水平也比较高，且构造简单，稳定性强，易于维护、保养、检修、检测等，产出比和性价比都大为提高。

2.3改进井巷施工工艺

煤矿井巷施工虽然是地下作业，虽然受到通风、水患、火灾、煤粉尘、瓦斯等有毒有害物质的长期威胁，但越是这样，对施工工艺的要求反而越严格。或者说，正是生产过程中对施工工艺的严格要求，才能换来经济效益和安全保障的双丰收。快速掘进技术在煤矿生产中担当着保证产量、产值的重任，井巷运输的通畅性和安全性能的稳定，对保证快速掘进技术效能得到应有发挥至为重要。所以，改进井巷施工工艺，提高井巷运输性能，使之更好地满足快速掘进技术需要，是矿山经济建设对井巷施工工艺和快速掘进技术提出的客观要求。比如我国井巷锚喷支护施工工艺通常采用的是“锚、喷、喷”方式，由于支护过程容易受到岩性变化的影响，因而这种工艺方式在光面爆破不理想的时候常常会影响煤矿井巷的支护效果，进而也影响到快速掘进的效果。并且，采取这种方式支护的网片、锚杆托盘等由于无法贴紧岩面，因而支护过程不仅耗费了大量的人力和时间，而且稳定性能也不佳。所以，不论是从经济效益着眼，还是从生产安全着眼，生产管理中都需要积极引进先进的施工技术，有效改进原有的施工工艺，以保证井巷各项性能指标能够最大限度地满足快速掘进技术的作业需要。比如改良后“喷、锚、喷”施工工艺在快速推进井巷方面就发挥了出色作用，既缩短了支护时间，又改善了支护效果，还推进了快速掘进的速度。又比如在井巷掘进机施工工艺方面，目前比较先进的“交接班－进机割煤(出煤)－敲帮问顶－临时支护－刷帮清柱窝煤－永久支护－验收工程”方式，也是在生产实践中值得践行的较好选择。

结束语

快速掘进技术发展与创新均关系着我国煤矿企业是否能否高效生产运营，所以应加强该项掘进技术的应用与完善。煤矿企业在煤矿井巷开采实践中，施工期间应加强各个环节的精细化管理，并重视先进设备及工艺技术的联合使用，进而最大限度地提高煤矿井巷开擦质量与效率，强化煤矿企业在市场中的竞争实力，取得更高的生产效益。

参考文献

[1]王业旺.葫芦素煤矿21405运输巷支护参数优化及快速掘进研究[J].煤，2020，29（2）：15-17.

[2]窦守杰.煤巷快速掘进系统的发展趋势与关键技术分析[J].石化技术，2020，27（1）：123，126.