浅析煤矿巷道快速掘进技术

权文斌 1 路文文 1

1.陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿 陕西 727307

摘 要：随着我国现代科技水平以及煤矿开采技术的快速发展，工作面的回采速度也越来越快，为避免煤矿采掘接续紧张状况的出现，就要对掘进速度提高要求。目前我国煤矿掘进技术在逐渐的完善，虽然掘进技术已经取得了比较优异的成绩，但仍有不足之处，因此就需要从当前煤矿巷道快速掘进关键技术的发展现状与现实情况出发，针对其中存在的缺陷与问题以及具体的发展环节进行了分析与研究，对其技术进行合理的创新，使煤炭开采的生产成本显著降低，明显提高煤炭开采效率。

关键词：巷道建设；快速掘进；改进

0引 言

目前中国仍是一个发展中国家，对能源的需要很大，在全国每年的发电量中，火力发电占到百分之七十左右，同时，中国也是一个富煤、贫油、少气的国家，这也就使得煤炭在社会发展中成为主体地位。保证煤炭资源的安全高效开采，对于中国经济的平稳发展具有十分重要的意义。随着煤矿开采技术的发展，工作面的回采速度越来越快，这对掘进速度提出了新的要求。随着综合化机械采煤技术的快速发展，中国大多数矿井都存在采掘接替紧张的问题，特别对于中厚煤层矿井，因此掘进速度对煤矿开采具有决定作用^[1][2]。如何解决采掘接替紧张的问题，是煤矿企业所面临的一个难题，而且目前尚无有效的解决方法。造成这种现象的根本是煤矿地质条件具有不确定性，所以，需要根据实际情况具体分析，更为关键的是要对掘进的巷道采用合适的方式进行支护。

1 影响快速掘进的因素

在煤矿巷道掘进过程中，常常会遇到各种问题，导致掘进速度缓慢甚至停滞，而影响掘进的因素主要有地质构造、掘进设备和施工管理等。下面将对这些因素进行具体分析。

1. 1. 地质构造因素

煤炭资源煤层是分布在岩层之中的，因此煤矿的掘进是在地层中进行的，这使得掘进速度会受到地质构造的影响，例如煤层周围岩体的结构、硬度、适度、稳定性以及透水性等具体的地质因素，不利于煤炭资源的开采，会使煤炭开采效率降低。

对于一些简单的地质构造，例如岩层完整性较好的区域，掘进速度可以很快，这是因为地质构造简单的区域应力正常，对掘进空间的影响较小；对于一些复杂的地质构造区，例如在断层附近掘进时，要放慢掘进速度，以保证掘进安全，这是因为在复杂的地质构造区地应力异常，需要采取安全措施后才能继续掘进。除此之外，煤体的强度、地层的涌水量、煤层瓦斯含量等也会对掘进产生影响。

如果煤层周围的岩体过于坚硬，还存在明显的断层与褶皱，稳定性极差，就很容易在煤矿巷道掘进工作中出现事故。因此，在巷道掘进时，需要充分了解地质条件，并对一些地质构造复杂区域采取一定的应对措施，以保证巷道的安全掘进。

1.2 掘进机械设备因素

现在国内现代化大型矿井在煤矿巷道掘进工作时，采用机械掘进的方式来进行，对于极个别的外部岩体掘进施工需要采用炮掘的方式，因此，在掘进时，各种机械设备发挥着十分重要的作用。

虽然我国已经在煤矿开采领域逐步实现了机械自动化，也极大地提升了煤炭开采的质量与效率，但是其本身的机械化水平还没有发展完善，与西方发达国家相比，中国的掘进设备还存在很大的差距，在巷道掘进机械设备的性能与质量方面还存在着明显的缺陷与不足，特别是在重型掘进设备领域，国产设备的自动化程度低、可靠性差，严重影响了快速掘进的实现，主要体现在设备的故障率高导致开机率低，岩石切割速度慢使得刀具磨损严重。这严重地限制了煤矿巷道掘进工作的顺利开展。

当前国内煤矿企业在巷道掘进设备方面严重依赖进口，对进口设备的依赖性很高，而煤矿企业自身研发经费有限，导致自身的发展受到了极大的制约；同时煤矿企业对巷道掘进设备进行保养与护理不到位，从而影响煤矿巷道快速掘进工作的顺利开展，使煤矿企业陷入了无钱购置掘进设备的恶性循环，不利于煤矿企业的快速发展。

1.3 施工组织管理

当前有很多煤矿企业在对煤矿巷道快速掘进工作的人员组织与员工约束方面做的很不到位，使得煤矿巷道掘进施工现场混乱，无法使每一个施工人员充分的发挥作用，无法充分投入到巷道掘进施工中，造成巷道掘进效率低下，同时煤矿的快速掘进依赖于各道工艺的有序配合，这就要求对整个施工流程进行科学管理。很多煤矿企业忽视了掘进施工管理，没有制订有效的工艺流程或严格的规范，导致在掘进施工过程中返工严重，大大影响了掘进速度。除此之外，施工队伍整体专业素质也存在着明显的缺陷与不足，在施工现场发生变化时，无法根据实际的掘进情况对施工计划进行灵活的调整，不能更好地利用各种掘进设备，不能充分地投入到煤矿巷道掘进工作中，这使得当前的巷道掘进效率低下。

2 提高煤矿掘进速度的措施

2.1 加强煤矿地质勘探技术

煤矿企业要通过地质勘测技术的不断提升，使煤矿企业能够对煤层周围地质环境有着更加清晰地认识，尽可能地降低巷道掘进工作的施工难度，降低意外事故的发生率，在保障煤矿巷道掘进工程安全进行的前提下不断提升掘进的效率。通过大力地对地质勘测技术进行研究与升级，来促进煤矿巷道快速掘进关键技术的创新发展，提升我国的煤炭开采质量与效率。

为了保证地质勘探的有效性，应该根据矿井的实际情况和现有条件选择合适的方法，例如钻探法、物探法等。钻探法的适用性最强，但其勘探效果取决于钻孔的数量和深度，成本较高而且速度比较慢；而物探法勘探的速度快，获得的数据量较多，是一种理想的煤矿井下勘探方法，但需要购买相应的设备[4]。

在地址勘探中，为保证结果的有效性，应该根据矿井的实际情况，选择合适的方法，比如钻探法、物探法等。钻探法的适用性最强，但成本较高且速度慢；物探法勘探获得结果时间短效率高，获得的数据量较多，是一种较好的煤矿井下勘探方法，但要购买相应的设备[4]。

2.2 提升掘进设备技术

提升矿井掘进设备技术，一方面需要煤矿企业根据地质状况、生产巷道情况以及企业效益等对现有的巷道掘进设备进行研发与升级，保证掘进设备的使用性和掘进设备运输的方便性，加快巷道掘进速度。另一方面煤矿企业自身无法研发出较先进的掘进设备时，应积极进口国外掘进设备，加快巷道掘进速度，提升煤矿开采效率与质量，保证煤矿能源安全。

在更新掘进设备后，应进一步优化掘进与支护施工工艺，将设备的整体性能充分发挥。同时，煤矿企业要学习和引进新技术、新方法，不断提升自身技术水平，促进煤矿巷道掘进速度的提升。

2.3 优化支护技术

在巷道掘进施工中顶板支护效率的高低直接影响着掘进速度的快慢，同时巷道支护不到位，巷道严重变形。如何安全高效的进行掘进施工就十分重要。

锚杆支护目前为广大煤矿企业所接受，其主要优势在于支护施工简单、强度高而且成本较低，为巷道的快速掘进提供了便利。根据煤矿煤层顶板岩性情况，选择合适的锚杆锚杆支护参数，有效提升巷道支护效率。同时，随着冲击地压事故发生的可能性增加，需要采用一些高性能锚杆来实现对巷道的有效支护。

2.4 加强施工队伍管理

煤炭企业应重视对巷道掘进施工人员的组织与管理，提升企业管理水皮，保证职工都可以找到适合自己的工作岗位，不断促进巷道掘进工作的开展。进一步防止施工混乱或者磨洋工等问题的出现，不断提升煤矿巷道掘进的效率，推进煤矿巷道快速掘进关键技术的发展进步。此外，煤矿企业应定期对掘进施工人员进行技能培训，提升施工人员的专业素质，使他们可以熟练地使用掘进设备并有计划地进行掘进工作，提升巷道掘进速度。

3 结语

采掘接续紧张是影响煤矿企业平稳发展的头等难题，而实现巷道的快速掘进就可以避免这一问题的出现。从煤矿巷道掘进工作实际情况出发，针对存在问题进行分析研究，得出掘进的速度受到地质构造、掘进设备技术、及施工组织管理的影响。针对这些影响因素提出加强煤矿地质勘探技术，提升掘进设备技术，优化支护技术，加强施工队伍管理等具有科学性与可行性的实施意见及措施，对于提升煤矿巷道快速掘进关键技术具有重要意义。

参考文献：

［1］袁佳节.影响煤矿快速掘进的因素及采取的措施［J］.当代化工研究，2019(10)：23-24

［2］吴小娃.影响煤矿巷道快速掘进关键技术［J］.西部探矿工程，2019，31(9)：125-126.

［3］ 雷艳军.影响巷道快速掘进的因素分析［J］.中国石油和化工标准与质量，2019，39(17)：144-145.

［4］ 田雷.探讨煤矿巷道快速掘进中爆破优化的方案［J］.中国石油和化工标准与质量，2019，39(17)：173-174.

作者简介：权文斌（1992.01—），男，陕西黄陵，汉族，助理工程师，硕士，一号煤矿地测部工程技术人员