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煤矿岩巷快速掘进技术研究

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：王龙

[导读] 摘要：在我国的煤矿开采过程中，煤矿岩巷是其中的主要构成部分，既需要对煤层进行开采，还涉及到岩石巷道的挖掘，在掘进的过程中有着一定的难度。

        窑街煤电集团有限公司三矿甘肃省兰州市 730080
        摘要：在我国的煤矿开采过程中，煤矿岩巷是其中的主要构成部分，既需要对煤层进行开采，还涉及到岩石巷道的挖掘，在掘进的过程中有着一定的难度。在煤矿岩巷中，它的煤层分布不均匀，强度较大，在掘进的过程中需要一定的冲击力作用，同时还要注意巷道的安全性，做好通风、运输等工作。我国作为煤炭大国，在煤矿岩巷的掘进过程中需要做好技术上的优化和创新，加强质量上的控制。本篇文章通过对煤矿岩巷快速掘进的主要技术进行阐述，分析煤矿岩巷快速掘进技术应用中的问题，从而探讨加强煤矿岩巷快速掘进技术管理的措施。
        关键词：快速掘进；煤矿岩巷；技术研究；
        引言
        在煤矿岩巷的快速掘进工程中，它是一个工序交替的连续过程，主要包括对岩层的爆破、矸石的装运以及掘进过程中的支护三大方面，必须保证工序在交接过程中的高效性，才能达到快速掘进的目的，使得施工技术在应用的过程中具有一定的连续性。实际上，对于煤矿岩巷来说，它的危险性是非常高的，煤层存在瓦斯爆炸的危险，在施工作业中需要保障各方面的安全性和稳定性。另一方面来说，煤层岩巷的分布并不是很均匀，有的煤层较硬，有的煤层较软，很难实现施工过程中的统一，在实际的操作中，工作人员应该对当地的实际情况以及地质水文条件有一个具体的了解，从多个角度上对煤矿岩巷掘进技术进行研究和优化。
        1、煤矿岩巷快速掘进中的主要技术
        1.1爆破掘进技术
        爆破技术是煤矿掘进中的基础技术，通过爆破的方式挖掘相应的空间，保证煤炭开采过程中的有效性。常规意义上来说，煤矿岩巷快速掘进质量水平的发挥首先受到了煤矿岩巷掘进爆破工作质量的影响。可以说，爆破是快速掘进的第一环节。结合实践工作经验来看，煤矿岩巷掘进爆破质量的发挥受到了多方因素的影响，当中主要包括这几个方面：(1)煤矿岩巷爆破面掏槽方式；(2)煤矿岩巷爆破面装药量；(3)煤矿岩巷爆破面周边眼光爆参数；(4)煤矿岩巷爆破面炮眼深度；(5)煤矿岩巷爆破面起爆时差；(6)煤矿岩巷爆破面炮眼利用率。同时，从深度上来说，煤矿岩巷爆破面掏槽眼的深度大小直接关系着循环进尺的大小，不但对周边眼的爆破质量产生影响，同时也对成巷质量有不小的影响。在当前技术条件支持下，中深孔爆破状态下的掏槽眼深度需要达到2200mm～3000mm范围之内。不但如此，在煤矿岩巷快速掘进作业过程当中，采取中深孔光面爆破技术需要重视对自由面的增加。一般所采取的方式为直眼掏槽，掏槽眼一般布置在巷道断面中央靠近底板处，这样便于打眼时掌握方向，并有利于其它多数炮眼的岩石能借助于自重崩落。在掘进断面中如果存在有显著的软弱岩层，一般应将掏槽眼布置在这些软弱层中。直眼掏槽炮眼眼距较小，每一个装药炮眼的爆炸都可以破坏两个炮眼之间的岩石，直眼掏槽一般都有不装药的空眼，它起着附加自由面的作用。空眼的作用，一方面对爆炸应力和爆破方向起集中导向作用，另一方面使受压岩石有必需的碎胀补偿空间。
        1.2支护技术
        支护技术是保障煤矿岩巷快速掘进技术安全性和稳定性的工程技术，它的质量与掘进的速度有着直接的关系，在完成爆破的工作后，需要通过支护的方式提高巷道的承载力，充分利用支护技术在煤矿开采中形成围岩的形式，避免爆破状态下对煤矿巷道的影响，实现荷载的转移。在实际的掘进工作中，工作人员需要根据实际情况进行支护形式的选择，可以选择木支架、钢支架以及锚杆支护等，从经济、安全以及施工条件等方面进行综合考虑。首先，对于木支架来说，它本身的自重轻，施工操作比较简单，但是强度较低，适用于一些短期的煤矿巷道开采工作。其次，钢支架在煤矿巷道掘进技术中的应用比较广泛，主要是以U字型与工字型为主，可以起到良好的固定作用，而且其强度较高，不易在施工过程中发生变形。锚杆支护是我国煤矿巷道施工中的一种新型支护模式，它具有一定的高效性，可以充分利用预应力的方式减少对巷道的破坏，通过力学状态起到加固的作用。
        1.3装运技术
        在煤矿岩巷的掘进过程中，装运技术是其中最为繁重的作业，耗费的时间较多，工程量较大。

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现阶段来说，在煤矿岩巷的装运过程中，一般都是采取机械化作业的方式，通过联合掘进机械设备实现挖掘、装运的一体化发展，它可以确保施工作业的安全性，可以通过机械的方式进行连续作业，但是由于联合掘进机械设备在我国的造价成本较高，技术发展的并不是很成熟，很多煤矿岩巷在掘进的过程中对于人工的依赖性较大，致使工作进度较为缓慢，有关人员需要加强这方面的研究和分析，实现新技术、新工艺的应用。
        2、煤矿岩巷快速掘进技术应用中存在的问题
        2.1施工工艺缺乏有效的管理
        在煤矿岩巷快速掘进技术的施工应用中，目前存在的主要问题就是缺乏相应的施工管理，在工序的组织以及人员的安排上有着多方面的漏洞，没有根据施工现场的实际情况对其进行调整和优化，对掘进、装运以及支护等工作造成了一定的影响，导致现场施工效率较低。另一方面来说，管理人员缺乏对现场的按进度工作，没有对施工现场的技术应用进行正确的指导，尤其是对于爆破技术的应用来说，没有对巷道宽度以及地质条件进行具体的了解，在炮眼等参数的设定上存在一定的偏差。
        2.2施工机械设备落后
        通过对煤矿岩巷掘进技术应用过程的调查和分析来看，我国在机械设备的技术水平上与一些发达国家仍然存在一定的差距，没有形成成熟的作业线模式，许多机械设备由于成本造价过高并没有广泛的应用于掘进工作中，部分设备由于缺少配套的辅助工具达不到预期的要求。另外一方面来说，工作人员在设备的维护保养中也存在一定的问题，没有对设备的性能、原理有一个正确的了解，导致在实际的应用中存在较多的故障问题。
        3、加强煤矿岩巷快速掘进技术管理的措施
        3.1引进先进化的工艺技术
        在煤矿岩巷快速掘进的技术应用中，相关部门应该认识到技术在应用中存在的问题，对现有的技术进行优化，加强在技术上的创新和研发，通过实践积累相关的经验，从而实现掘进作业线的高效发展。此外，在先进工艺设备引入的进程中，还应该提高工作人员的综合素质，加强对机械设备的了解程度，包括结构性能以及维护保养等方面，避免在施工中存在的故障问题。
        3.2加强施工现场管理
        在煤矿岩巷快速掘进技术的应用过程中，相关部门应该加强施工现场的管理和监督工作，加强在参数设定上的合理性，提前对设计方案进行优化，对技术的可行性进行系统的分析。其次，在现场各项技术应用的过程中，应该严格按照技术规范进行操作，保证施工过程的有效性，加强在质量上的控制，不同部门的员工需要定期进行交流和沟通，做好施工现场的安全保障。同时，也要调动员工在技术应用中的主动性。
        4、结语
        综上所述，煤矿岩巷快速掘进技术在应用的过程中包括掘进、装运以及支护等不同的内容，工作人员需要明确掘进技术的主要方式，明确施工现场存在的质量和安全问题，从而加强各方面的控制工作，引入先进的机械设备和作业线，推进煤矿岩巷快速掘进技术的进一步发展。
        参考文献：
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