李 友
(淮北矿业集团工程处孙疃矿建工区，安徽淮北 235121)
摘要：本文从半煤岩巷快速掘进技术分析、半煤岩巷道快速掘进施工技术、半煤岩巷快速掘进支护参数的合理确定，以及提高掘进速度的建议等方面，浅论提高半煤岩巷道快速掘进施工的技术方法。
关键词：煤矿井下；半煤岩巷；快速掘进；施工技术；方法与措施
引言：煤矿巷道掘进施工过程中，为了实现生产的更加高效性，就要在保障产量稳定和安全生产的基础上来提高煤岩巷道的掘进速度。巷道掘进的快速性、安全性与高效性有了保障，也能确保采掘工作面的生产顺利接替。特别是半煤岩巷，如何实现巷道快速掘进，该技术还是值得研究的。根据实践经验，半煤岩巷道掘进时，制定科学合理的支护技术参数尤为重要，它直接关系到掘进的速度问题。在此，就半煤岩巷道实现快速掘进所涉及的问题进行探讨研究。
1 半煤岩巷快速掘进技术分析
半煤岩巷快速掘进，可以通过运用掘进机或钻眼爆破的掘进方式实现。如今由于机械化水平的提高，大多运用掘进机掘进半煤岩巷了。从快速掘进基本工艺施工流程上讲，掘进施工也有可能部分区段是全岩石，相对整体而言还是半煤岩巷的掘进方式。作业期间除做好前期安全性检查和交接班工作外，还要接延胶带。在完成延架操作的基础上，要完成割煤操作和出料运输工作。在敲帮问顶的基础上，要铺设相应的金属网装置，配合锚杆支护。最后对施工现场进行清理，完成一次巷道掘进的动作循环。但是在快速掘进施工中，需要特别注意的就是中线标注。可借助经纬仪，标明中线点。使用激光指向仪对所标注中线进行指示时，要按指示方位进行施工。每次掘进长度要严格控制在100m范围内。
2 半煤岩巷道快速掘进施工技术
1）改进输送系统，要对施工组织设计进行优化。根据巷道断面设计，将传统的矿车排矸运输设计，改为胶带运输机铺设设计。以提高输送效率，及时将矸石排出，提高掘进速度。即使在不用掘进机的采掘工作面，也可借助胶带运输机和耙装机运出煤矸。连接运输机机尾和耙装机，将煤板安装在运输机机尾的三面且与耙装机相连接，运输机中线和耙装机卸载中心保持统一，顺着耙装机卸料口在具备挡煤板胶带上卸入煤矸。此时在对运输机机尾与耙装机进行移动时，牵引可借助回头轮与回柱绞车。
2）改进掘进施工工艺和方法。在使用钻眼爆破施工时，打眼可借助凿岩机进行，并实施平行作业。结合炮眼与中线对图标进行布置，以对眼位进行定位，确保定责、定位、定眼、定钻，以及定人的钻眼施工，保障齐、平、直，以及准的炮眼质量。施工现场可结合实际情况，借助四组炮眼方式进行试验，以获取最为理想的爆破效果。如此也可以掘出整齐和成型的巷道，并节省了材料，使煤矸的输送量减少。
3）严格执行循环掘进。可根据场地的实际情况，把一系列的工序作业要求与正规循环图表结合制定出来，并严格进行循环掘进。通过实施双循环掘进的策略，也能保持生产的均衡性，使总体掘进效率得以提高。
3 半煤岩巷快速掘进支护参数的合理确定
利用锚杆是半煤岩巷快速掘进中的一种主动性支护方式。它比金属网等支护方式的应用，其支护在施工工艺、力学效应和工程造价方面都有突出优势。特别是在锚杆支护使用经验不断成熟的情况下，为确保支护参数所确定的合理性与科学性，就需要通过数值模拟计算的方式，实现对支护参数信息的动态反馈。
1）锚杆参数的合理确定。在施工过程中，可结合单体锚杆悬吊理论进行。锚杆长度的计算应按照下式确定：L=L1+KH+L3。
式中：L为锚杆长度；L1为锚杆外露长度(一般选恒定值0.15m)；K为单体锚杆悬吊状态下的安全系数(常取恒定值为2.0)；H为半煤岩巷快速掘进作业过程当中所对应的软弱岩层厚度指标；L3为锚杆锚固长度。锚杆直径按下式确定：d=O.357×(Q1/Q2)-2。其中，d为锚杆直径，Q1为锚杆锚固力数值，Q2为锚杆杆体材料所对应的设计抗拉强度数值，同样以锚杆悬吊作用理论为基础。半煤岩巷快速掘进作业中，锚杆支护间距应当下式计算确定：a≤(Q/KHγ)-2。其中，a为锚杆间距，Q为锚杆可承受最大拉拔力数值(通过经验或试验确定)；K为单体锚杆悬吊状态下的安全系数(常取恒定值为2.0)；H为半煤岩巷快速掘进作业中所对应的软弱岩层厚度指标；γ为软弱岩层平均密度指标。对上述数值的综合计算与分析后，即可确定锚杆相关参数的实际取值。
2）巷道支护参数的确定。从巷道临时性支护角度看，半煤岩巷快速掘进中，临时支护形式多采取前探梁梁体结构。如使用2根长度为4.0m的钢管制备前探梁，吊挂选取Φl8mm圆钢制备的吊环，以保障临时支护结构的有效性。安装临时支护时，先要将吊环拧于锚杆外露位置，后由外至内的进行前探梁推移。推移到掘进面后，要用木板将前探梁背紧，以确保半煤岩巷巷道不出现空顶状态。从巷道永久性支护上看，大都采用永久支护形式，即锚网梁索联合支护形式。但要关注以下支护参数：①在锚杆布置上，胶带巷顶锚杆间排距需要控制为900mm×1000mm，帮锚杆间排距与顶锚杆间排距参数一致，也为900mm×1000mm。作业时形成的巷帮或片帮超宽，需要及时处理。特别是在涉及锚杆失效时，需要及时进行补打。②从锚杆确定上说，半煤岩巷顶部及两帮定焦锚杆与垂直、水平方向夹角均应当设置为12o。③从锚固方式及相关参数的确定上说，顶部锚杆所确定的锚固长度控制为1550mm，帮部锚杆控制为900mm。锚杆外露长度参数应控制为30mm～50mm，以保障锚杆锚固力(≥70kN)，并保障永久性支护的有效性和稳定性。
4 提高掘进速度的建议
①尽力提高机械化水平。运用综掘方式巷道成型较好，速度也快，应优先引进先进的重型综掘设备，并配套支护设备。②普通机械化掘进时应考虑的因素。掘进时应优先考虑瓦斯等安全因素，应以发展钻爆法配合蟹爪式装载机为宜，尤其是在长距离巷道中掘进更能发挥出投资省、效率高、用人少的特点。③加强操作员工的培训教育。运用机械化快速掘进施工中，操作人员水平的高低直接影响到掘巷的质量、速度及效益。因此，应对其加强培训教育，全面提高综合素质。综合素质较高的操作人员，在对掘进机械的维护、落煤技术、对巷道成型的把握等方面，都能体现出较高的水平。而机电检修工的技术水平较高，更能保障设备的始终正常运转，直接影响到设备维护质量和故障能否及时处理等问题。总之，保障机械化程度的提高，才是实现快速掘进的根本要求。
结束语：半煤岩巷快速掘进施工作业中，锚杆支护工序、支护区域地质条件、施工现场组织管理等因素，都会对半煤岩巷的快速掘进施工质量和水平造成一定的影响。若运用锚杆快速安装技术和帮锚杆滞后性支护技术，还能够在很大程度上提高半煤岩巷快速掘进作业的速度和质量，它对于能否保障煤矿采掘接替作业的顺利非常重要。总而言之，在半煤岩巷道中要实现快速掘进，除了要优选先进的机械化装备之外，在支护环节、运输环节、劳动组合环节，以及熟练操作和维护机械装备等方面，都要及时跟进，保障后勤服务切实到位。
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