河南大有能源股份有限公司新安煤矿
摘要：矿产资源与能源的开发研究，是人类永恒的事业。煤炭在我国能源产业中占据首要地位，我国工业生产技术发展将在未来很长一段时间里维持现有的能源分配比例不变。根据国家统计局《2017年国民经济和社会发展统计公报》数据结果，一次能源生产总量中原煤34.1×108t，煤炭消费量占能源消费总量的62.0%，煤炭在能源产业中依然高居首榜。基于此，本篇文章对煤矿巷道快速掘进质量工艺分析与实践进行研究，以供相关人士参考。
关键词：煤矿巷道;快速掘进;质量工艺
引言
随着以采煤机为代表的自动化综采设备的不断投入应用，煤矿井下综采作业效率得到了大幅提升。目前，巷道掘进主要依靠人工操作掘进机进行掘进作业，由于井下地质条件较为复杂，因此需要人工根据截割经验不断调整掘进机的作业姿态，从而保证巷道掘进效率和质量。这种掘进方式在实际应用中暴露出了掘进效率低、巷道成型质量差的问题，需要人工多次进行巷道断面修整，极大地影响了巷道掘进效率。
一、快速掘进技术概念
煤矿综合机械化快速掘进技术并不单指某一项机械设备或工艺，而是由多种机械，优点整合并集中呈现出的一种掘进技术。综合机械化快速掘进技术包含掘锚一体机、转载机、胶带输送机等设备，有效提升煤矿掘进的综合性和先进性。随着社会经济科技迅猛发展，城市生产建设对于煤矿能源的需求不断提升，因此必须不断优化综合机械化快速掘进技术，提升煤矿巷道掘进的质量和效率，从而满足回采推进速度日益增长的综采工作面。在巷道掘进的过程当中应用综合机械化快速掘进技术使众多工作环节形成一体化，将巷道掘进过程中的掘进、支护、运输、供排水、通风以及电力等工作环节统筹规划调整，从而有效加快巷道掘进速度。现代化的综合机械化快速掘进技术不仅提升巷道掘进的安全性，也大大增强了煤矿企业的经济效益和社会效益，从技术层面有效促进了国内煤矿产业的发展。
二、国内巷道掘进的研究现状
地下开采是我国煤矿开采的主要形式，在机械化快速发展的21世纪，煤矿已形成井工作业综合机械化掘进工艺。该掘进工艺效率高，每年开拓的煤巷、半煤岩巷、岩巷累计超过850余万米，综掘已形成先进的技术体系，推动了现代化矿山建设。纵观近50年，巷道掘进在我国先后经历了：人工、炮采阶段，该方法工人工作量大，作业支护耗时，且对煤矿安全生产有影响，是以基本被现代巷道掘进遗弃。机械掘进阶段，现已形成3种形式：①综合机械化掘进，以悬臂式掘进机为主的掘进方式；②连续采煤机与其它机械配合掘进，主要掘进机为采煤机；③掘锚一体化机组，主要掘进机为掘锚机组。迄今为止，矿井掘进的主流形式为掘锚一体，及掘进机掘进后打锚迅速跟进，紧接着完成加网或喷浆使巷道快速成型，形成整套的巷道掘进工艺。该方法工艺的优点如下：①大大节省了矿井掘进作业时间。相比悬臂式掘进，它的支护时间减少，巷道成型时间缩短；②节省了人力的投入，比起炮掘工人劳动强度大幅下降；③巷道强度高，交通方便。当然，它也有不足之处：①适用于条件较好的煤岩环境，在岩空掘巷中劣势；②对工人作业技术要求提高，锚杆跟进快打眼角度、深度必须准确。
三、快速掘进技术优化措施
3.1对管理机制予以创新
该矿采用先进的规划和管理系统，可在生产作业过程中为计划编制予以辅助，能够对计划中的全部信息实施管理和控制。该系统的使用提高生产效率，为快速掘进提供理论基础。钻爆施工由两部分构成，即锚喷和掘进，锚喷和掘进相辅相成，逐一进行不利于单进速度。所以，该矿采取三班掘进和边掘边喷的方式，以确保掘进效率提升。另外，在施工班组的选用中，严格审查相关资质及施工经验，采用招标制。为保障安全高效开展工作，三个生产班组均制定工作计划和目标，对每个班组进行优化管理，提升其主观能动性，全面提高掘进工作人员的积极主动性。薪资分配方面，实施四三三工资制，即安全、质量、任务分别占比40%、30%和30%。
淘汰“大锅饭”制度。工资采用日结制。
3.2新施工工艺与安全标准的研究
在实际煤炭生产中，综掘自动化水平落后于综采，装备落后于实际需求，装备匹配性研究落后于施工工艺与安全标准。虽然目前装备已经得到了较大的发展，然而在相配套的施工工艺及工法上面仍在沿用传统工艺，未充分考虑装备发展之后新的施工工艺及规程，未能满足新装备采用之后对施工工艺的新要求，导致施工效率低下，无法满足装备使用的预期目标。因此，在采用新装备的同时，研究人员也应对新工艺和新工法展开分析，也可以跳出现有的行业限制，参考公路、铁路及地铁隧道施工工艺及安全要求。相比于煤矿巷道，公路、铁路及地铁隧道因其使用要求的限制，其可靠性及安全性要求更高。在公路、铁路及地铁的隧道施工中，锚固往往不是一次锚固成形，而是初次支护之后待地质应力释放一部分之后再进行二次支护，这种方法可以使锚固装置所承受的压力大大减少，极大地提高了其使用寿命及安全性。煤矿巷道掘进施工可以多多借鉴参考行业外的一些成功经验及理论，促进新装备的推广应用，加快实现煤矿快速智能掘进的目标。
3.3采用现代化监测技术
现代化的监测技术是煤矿综合机械化快速掘进的有力辅助，煤矿综合机械化快速掘进技术是多种设备的整合，因此机械化水平和自动化水平非常高，有效减少了高强度的人力工作。采用现代化的监测技术能够在煤矿开采掘进的同时对设备运行情况进行监控检测与故障诊断。比如说在监控方面，具备切割面尺寸监控与推进方向监控，在检测方面能够有效检测工作面设备位置情况、开停闭锁情况、设备姿态、流程工序、工作面瓦斯等有害气体、工作面推进进尺等指标。现代化监测技术能够有效提升掘进机的自动化水平，从根本上提升掘进机工作质量。而监控检测和故障诊断系统能够通过各种传感器维持掘进机的工作状态，有效监测工作面设备电压电流情况、设备温度情况、设备油量等情况，从而有效提升煤矿整体开采效率。
3.4提高施工人员的素质
施工管理是巷道施工的重要内容，这就要求施工管理人员应该具有丰富的施工经验和专业的技术知识。只有这样，管理人员才能发现巷道施工过程中存在的问题，并及时纠正。如果施工管理不善，则可能需要返工，严重影响施工进度。此外，如果管理人员疏忽大意，则可能诱发煤矿安全事故。因此，施工人员还应该熟悉煤矿巷道施工的一些安全规范和规程，积极推进“5S”管理，通过“整理、整顿、清洁、清扫、素养”的推广，为员工创造一个安全、舒适的工作环境，减少各种浪费，提高工作效率，降低生产成本。
结束语
综上所述，当前煤矿开采过程中应用煤矿综合机械化快速掘进技术能够有效提升巷道掘进质量和效率，提升矿井掘进作业的安全性稳定性。在具体应用综合机械化快速掘进技术的时候应该重点关注与掘进机配套的支护方法，结合复杂矿井地质情况选择适用性更强的掘进机，通过提升巷道的支护质量和支护速度切实促进煤矿掘进的成效。相关技术人员需要积极探索煤矿掘进综合性技术，着力提升煤矿安全生产的质量，促进煤矿产业的稳健发展。
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