安徽省淮南市潘集区朱集东煤矿 安徽淮南 232082
摘要：随着以采煤机为代表的全自动化的综采设备不断投入应用，煤矿井下的综采作业效率不断提升。目前巷道井下掘进能力不足，已经限制了综采作业效率的进一步提升，经过分析，井下巷道掘进技术落后、支护方案繁琐、自动化程度低等是影响巷道掘进效率的关键因素。为了进一步提高井下综采作业的经济性，本文结合煤矿井下实际情况，提出了一种新型快速掘进技术，该技术方案采用了快速临时支护设备、钢网架自动拖网机构及智能掘进设备，分别从缩短临时支护时间、提高锚网支护效率及提升掘进设备运行自动化和稳定化程度方面入手，实现了对井下巷道掘进的优化，显著提升煤矿井下巷道掘进效率和经济性，根据实际应用表明采用新的快速掘进技术后，能够将煤矿井下的巷道掘进效率提升17.4%以上，具有极大的应用和推广价值。
关键词：煤矿；大断面巷道；快速掘进技术
引言
煤矿井下综采作业装备自动化程度的不断提升，煤矿井下突出的矛盾已经转化为快速提升的综采效率与低效的掘进技术之间的矛盾。因此，迫切需要对目前掘进技术瓶颈进行分析，对掘进技术进行合理优化，降低每个工序之间的衔接时间以及施工时间，有效提升井下巷道掘进效率和安全性。由于井下巷道的掘进作业是一项综合性的施工工艺方案，主要包括了巷道掘进、巷道顶板的支护等，因此本文所提到的煤矿井下快速掘进技术方案主要从提升机械化掘进速度、优化巷道顶板支护结构、降低支护难度等方面出发，合理利用技术、管理等手段，提升井下巷道掘进效率和安全性。应用表明，该方案能够将井下巷道掘进效率提升17%以上，将巷道支护周期降低21%以上，具有较大的应用推广价值。
1影响巷道掘进效率的因素
1.1工作员工的技能水平
在巷道掘进作业过程中，一线掘进的工作人员将会对巷道掘进工作的效率产生直接的影响。因此，在负责巷道掘进作业的工作人员当中，他们是否具备足够的技术水平、完备的基础知识、丰富的操作经验以及正确的负责任的工作态度都是直接影响巷道掘进作业效率的重要影响因素。对此，合理的解决办法是在一线掘进工作人员上岗前应对其进行一系列的培训和考核，积累工作人员的操作经验，使其对地质的实际情况有所了解，并帮助其与工作伙伴形成良好的契合度，帮助其形成正确的工作观念和对工作负责任的态度，从而进一步地保证巷道掘进工作高效有序地进行。除此之外，不仅是针对一线工作人员，对于相关的管理人员也应进行适当的培训，落实具体的职责和培养管理人员应对巷道掘进过程中紧急问题的能力，能够在短时间内作出正确的决策，引导一线工作人员往正确的方向上前进。总体而言，要充分提高相关工作人员的技术技能水平，提高其工作责任意识和综合素质。
1.1地质条件
煤矿的掘进是在地层中进行的，这使掘进速度受到地质构造的影响。对于一些简单的地质结构，例如具有良好岩层完整性的区域，由于具有简单地质结构的区域具有法向应力并且对驱动空间的影响很小，因此，驱动速度可以非常快。对于某些复杂的地质构造，例如在断层附近进行挖掘时，应降低挖掘速度，以确保挖掘的安全性。这是因为在复杂的地质构造区域中，地应力异常，必须采取安全措施继续挖掘。另外，煤体的强度，地层中的水量，煤层中的瓦斯含量等也会对驱动产生影响。当增加开采深度时，煤层中的瓦斯含量也将增加，并且在开车时瓦斯排放量也将增加。此时，有必要注意瓦斯突出的问题。如果在驾驶过程中涌水量异常，将使驾驶面变得浑浊，严重影响环形巷道的行驶速度。'因此，在进行隧道施工时，有必要充分了解地质条件，对一些地质构造复杂的地区采取一定的对策，以保证隧道的安全。
1.3不合理的支护措施
支护措施是巷道掘进作业过程中的重要环节，对掘进工作的效率会产生重要的影响。当由于某些原因造成支护措施安排得不合理、不科学，将会在很大程度上影响巷道掘进的工作效率。对于此项不利因影响素，其改善的方法是采用湿喷方式提高支护工作的效率，并最终提高巷道掘进作业的效率。
与此同时，影响巷道掘进工作效率的因素有些是直接因素，有些是间接因素，因此在提高巷道掘进效率的过程中亦可采用直接措施或者间接措施。比如，在部分煤矿企业提高巷道掘进工作效率的措施中会通过应用通风和防突解决办法降低工作难度，从而提高工作的效率，这就是一项比较典型的间接解决办法。
2提高煤矿掘进速度的措施
2.1加强煤矿地质勘查
煤矿的地质条件直接影响到隧道施工。采用先进的探测技术来探索煤层的地质结构并获得第一手的地质资料是非常必要的。在获得地质数据后，还应分析地质数据以提出最佳的隧道施工计划。煤矿的采掘施工应尽量避开某些地质构造复杂的地区。对于某些不可避免的地质构造，应采取相应的预防措施。为了确保地质勘探的有效性，应根据矿山的实际情况和现有条件选择适当的方法，例如钻探方法和地球物理方法。钻探钻井方法具有极强的适用性，但其勘探效果取决于井眼的数量和深度。其缺点是成本较高，速度较慢；地球物理勘探速度快，获得的数据量大，是理想的煤矿。
2.2优化设备配置
在巷道掘进的工作过程中具有较大的工程量，因此需要选用现代化的机械设备进行有效推进。在这些现代化机械设备的使用过程中，应充分注意以下两个方面：一是选择合适的机械设备。在具体的挑选过程中，要充分结合具体的施工环境，包括比如相应的地质条件、岩石条件以及一些环境情况等，结合多项参数，科学合理地挑选合适的机械设备，比如，轻型的掘进设备比较适用于硬度较低、裂痕较少的岩石，这样能有效提高巷道掘进工作的效率。二是选择合适的锚杆钻机。在这个过程中应充分结合巷道实际的施工氛围，比如采用液压凿岩机或者凿岩台车处理具有顶板情况不理想问题的巷道，这个选择一方面有利于环境的保护，另一方面有利于巷道掘进工作的开展。
2.3使用高效的支持技术
限制快速掘进的一个因素是支撑速度难以跟上掘进速度。如果不能有效地支撑隧道，则隧道将严重变形。因此，如何安全高效地支护巷道也是煤矿企业的关键问题。在采矿工程中，巷道支撑的类型与巷道的使用寿命有关。对于使用寿命较长的某些道路，例如大型道路，使用螺栓和电缆的联合支撑方法；对于某些使用寿命较短的巷道例如，采矿巷道大多由单个螺栓支撑。锚杆支护已被大多数煤矿企业接受，其主要优点是支护施工简单，强度高，成本低，为快速掘进提供了方便。根据支架的应力，可以选择适合的锚杆。螺栓支撑的机理尚不清楚，需要进一步研究。
结束语
巷道掘进工作在煤矿开采作业中是一项相对复杂的过程，影响巷道掘进的因素也比较多，因此，在煤矿井下施工过程中应该综合考虑众多因素的影响。本研究基于这一点出发，通过影响因素的分析和探究，提出多元化具有针对性的解决措施和方案，比如，应用新型的解决途径和巷道掘进方案等，实现在提高巷道支护质量的过程中也对巷道掘进的施工效率起到一定的推进作用，提高巷道掘进的速度，保障整个矿井的综合效益。研究展望以期在未来有关巷道掘进的研究中，为相应的理论和实践研究提供一定的指导和参考。
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