王生晖
龙煤鸡西矿业公司 黑龙江省鸡西市 158100
摘要：大断面岩巷的快速掘进,直接决定了矿井的开发进度.我国的煤矿综合开采技术与掘进技术水平都比较高,但岩巷掘进速度与机械化能力比较低.本文阐述大断面岩巷快速掘进技术。
关键词：煤矿；大断面岩巷；快速施工技术
一、大断面回采作业中巷道快速掘进的制约因素
（一）地质条件
为了达到煤矿开采作业高效率施工的要求，应当选用煤巷大断面的迅速掘进技术，同时，还要适当增加综合集成技术的应用，有效地分析实际开采中遇到的各种问题，有利于煤巷迅速掘进作业质量的提升，优化煤层的抗压性能。对于松软的煤层，在掘进过程中，极易引发冒顶、片帮的问题，这会无形中增加了支护施工的难度，不利于迅速掘进技术的应用。一般情况下，如果煤层存在松散的问题，控顶显得比较脆弱，在正式掘进作业过程中，冒落的现象时有发生。若煤层的底端由灰黑色的炭质构成，会面临极差的围岩环境，不能确保迅速掘进作业的进度。
（二）设备的配套性
为了更好地控制煤巷大断面迅速掘进作业的循环时间，必须确保相关设施的配套性。在传统的煤矿企业进行煤巷掘进作业中，往往选用掘进机，这种设备难以适应比较软弱的底板，从而产生掘进机底板下陷问题，给掘进作业带来不利影响。通过一系列的煤矿作业分析、测算了解到：在掘进煤矿煤巷过程中，支护作业花费时间过长，为了提升煤巷掘进的工作效率，需要全方位地提升支护作业的速度。由于煤巷的顶板加固剩余很大，且底板未设置良好的支护系统，实际工作中，挖地出碴的问题极为常见，使得锚固底板在施工中问题频出，难以确保底板支护作业的有序开展，由于缺少必要的支护体系，使得底鼓量逐渐增加，给煤矿的煤巷快速掘进技术的应用造成一定的障碍，而且，难以确保支护系统的安全性、稳定性能。在实践施工中，会面临各种各样不稳定的因素，为了提升机械化作业的效率，应当全面应用掘进机、输送机，有效地协调各个施工的工序。
二、大断面岩巷快速掘进技术
1、中深孔爆破技术
在进行爆破的时候，爆破孔的设置需要坚持“带中间、抓两头”的原则，从而提升进尺施工效果与炮眼应用率。在岩巷进行爆破的时候，应确保5台～6台风钻在每一个掘进头，并保证2m-2.2m的钻眼深度。施工时需要明确以下：爆破前制定科学的施工方案与施工工序，兼顾会发生的意外情况，力争实现爆破的理想化；尽可能地确保钻眼在一个水平线上，确保爆破之后工作面的垂直与整齐；施工要贯彻实施生产责任制度；爆破用药的多少结合岩石的硬度；在钻孔之前确认中腰线的位置，探究附近的眼位与轮廓。在炮眼深度与循环进度这两方面因素的影响下，往往很难加快掘进速度。因此为了使掘进速度得到提高，掘进安全得到保障，需要进一步调整爆破参数，利用激光指向仪对炮眼位置进行确定，并合理设置炮眼间距，钻孔前期应当画好巷道轮廓，这样可以使整体光爆质量得到提高。
2、光爆锚喷支护技术
光面爆破能够使爆破炸药能量得到有效利用，并且该项方法所开采出的井巷比较整齐，满足断面的实际要求，同时也可以使围岩的稳定性得到保障。光面爆破为锚喷支护奠定了基础，光爆与锚喷的完美结合，形成了光爆锚喷技术。由于木材支架、金属支架、钢筋混凝土支架等在不同时期和地质情况下发挥了支护作用，但效果并不是很理想。这些材质的支架靠支架本身强度被动承受压力，不能发挥自承能力。锚喷支护是可以主动防御的支护方法，通过将锚杆锚入围岩内，改变了围岩的力学状态，即可以在巷道内形成稳定且完整的岩石带，利用围岩与锚杆的共同作用，达到巷道稳定的目的。
在锚喷支护作业中，锚杆直径大多为18mm，锚杆长度为1.7~2.2m，锚固剂一般使用树脂锚固剂，锚杆布置形式多采用梅花形，大断面岩巷的喷浆厚度一般为120~150mm。优化支护工艺：改变岩层开掘工作面的作业方式，使每班均完成开掘、喷浆、锚固的作业过程，巷道基本成型，并且定期复喷保证牢固。变更后，支护的施工工艺为：首先与上一个班组进行交接班，对设备、支护环境等进行安全检查，画出已形成的巷道内轮廓线；然后根据具体的轮廓特征确定钻眼的位置，最后进行钻眼、放炮、排烟、初喷等一系列施工活动。
3、岩巷掘进机械化作业线
采用机械化配套设备是快速施工的关键因素。将各种施工机械应用于开掘作业中，具体有2种机械作业方式：综合机械掘进作业、连续采煤机与锚杆钻车配套作业。机械化掘进作业使用的设备主要有：掘进机、输送机、转载机、钻机、通风除尘设备及供电系统等。目前，我国具有了年产量千台的掘进机制造生产能力，并且型号各不相同，系列化产品初具规模，基本可以满足国内市场需求。连续采煤机既可以挖掘以煤为基岩的巷道，又能够作为单独采煤机连续采掘煤炭。连续采煤机具有独特的优势，尤其是开掘地质优良的巷道、开采构造复杂的边角煤或是采割大宽度煤层，可以将装煤、运输和采落煤结合起来。
三、实现快速掘进施工优化的技术措施
1)对掘进设备更新换代。选择新型掘进机，可大幅度提高掘进效率。在很多方面性能都更加优越，其破岩能力更好，既加快了进尺速度，又降低了工人的劳动强度，从而大幅度提高了每班循环进度。同时，配套适宜的皮带输送机和刮板输送机，替代运矸车运输，其运输能力增强，也可提高连续掘进的速度。
2)加强施工人员培训。由于巷道掘进是一项综合的施工工程，不仅要先进的机械化设备，还要具备较高综合素质的操作人员。因此，定期组织培训，通过学习、掌握好业务知识，也能提高技能水平，并及时处理各种机电故障。经常组织参加技能比武，也能调动工人对技术学习的积极性，从而为快速掘进提供技术保障。同时，加强对巷道支护效果和质量的检测，对施工中遇到的难题也便于解决，进而提高功效。
3)对支护系统优化。考虑巷道的岩性、高度和钻锚杆孔机械等条件，应选用大扭矩、大伸缩高度的钻机；可利用原有设备，实行多钻具平行作业，以减少打眼时间；在不影响迎头安全的情况下，也可将打设顶锚索滞后到掘进机的后部实施，实现平行打设，以加快支护速度；优化锚杆支护参数，在顶板条件比较好、不影响到支护效果的情况下，可适当地增加锚杆间的排距；可将每个锚杆孔树脂锚固剂由原来的2支优化为1支，缩短胶凝时间；分析论证新型锚杆的可用性，以增强巷道的稳定性，减少使用数量，提高工效，也能为快速掘进提供有利条件。
4)加强施工管理。要制定先进的施工组织和管理方法。实行岗位责任制、区队管理制度。领导带班不仅能保证出勤率，还能保证工程质量和各工序间的转换、衔接和平行交叉，从而节省时间。后勤保障要及时跟进，规定的地点供料要有保证，且备件充足。主要工种和辅助工种配合，既有明确分工，又能统一领导、协作，使安排的施工工序顺利推进。推行各工序平行交叉作业方法，能发挥很多优势。充分利用时间组织交叉作业，既可提高工作效率、保证施工质量，又能提高支护速度，降低顶板事故率和巷道返修率，进而加快了掘进速度。
四、结语
现阶段针对煤矿大断面岩巷掘进技术应用效率低，施工质量不理想，要对爆破工艺进行改善，确定合理的锚杆支护参数，同时加大对快速掘进技术的研究与开发力度，积极开展技术人员培训工作，并实施高效的施工组织管理，从而有效提高岩巷快速掘进技术应用的效果，增强企业在未来市场发展中的核心竞争力。
参考文献：
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