关于提高巷道掘进速度的几点思考

[摘要]近年来，随着煤炭市场的逐步好转和国家对煤炭企业扶持政策的倾斜，为煤炭生产企业提供了空前机遇。随着综采技术水平的提高，采煤工艺的发展、单产、效率和综采机械化程度等技术指标逐步提高。而快速、安全、高效的掘进巷道才是煤矿生产的先决条件，是保证正常的采掘衔接、建设安全高效矿井的必要条件。如何加强煤矿巷道掘进的管理，成为解决采掘失调的关键。针对目前我矿综掘工作面掘进效率低，掘进中暴露的安全问题，提出相应的措施与解决办法，以期真正实现我矿迈上现代化、走集约化和可持续发展道路的关键。

[关键词]巷道掘进 提高 有效途径

[中图分类号]TD263 [文献码]B [文章编号]1000-405X（2013）-6-15-2

煤巷掘进实质上是在地下开采厚度在2m以上的中厚、厚煤层时沿煤层施工巷道的过程。由于其掘进过程采用的是一次性掘进、支护的方式，所掘巷道暴露在空气中的时间越长，对后期的顶板管理带来很大的影响，同时受煤层厚度、倾角、硬度等赋存状况与其它岩性的不同，以及服务年限的差异，要求煤巷施工必须向快速、高效方向发展，以解决长期制约煤炭生产中采掘失调的被动局面。但是，为了保障掘进施工作业人员和其它作业的安全，必须对巷道进行快速支护和维护，减少顶板空顶时间。因此，从各种方面采取措施才是实现快速掘进的有效手段。

1 制约巷道掘进速度提高的具体因素

1.1 各种地质构造

（1）煤层

六盘区回采工作面主采煤层为2号煤，为条带状亮煤，煤层结构简单，仅局部分布1-3层夹矸，夹矸厚度0.07m-0.3m，夹矸岩性为泥岩。煤层厚度在1.8m-3.2m。

（2）顶板

伪顶为炭质泥岩，厚度小于0.1m-0.3m，在部分地区分布，掘进时随煤层一起冒落；直接顶板为黑色泥岩，厚度6m左右；老顶为粉砂岩、细砂岩互层，厚度10m-20m，应及时维护。

（3）底板

底板为泥岩，厚度3m左右，亦底鼓，应及时维护。

（4）构造

工作面范围内，岩层进水平起伏不超过3°，总趋势是沿掘进方向煤层升高，在接近设计切位置的一二百米范围内，进风顺槽煤厚比回风顺槽薄，故掘进到该范围时，进风顺槽应超前。

（5）水文地质

对掘进有影响的主要为煤层裂隙水，在巷道的每一个最低点应作适当的水仓，通过水泵排水即可解决。

（6）瓦斯

三盘区瓦斯含量较一、二、四盘区高，故掘进过程中应保证正常的通风，防止瓦斯局部积聚升高。

随着高产高效矿井建设的发展，地质问题对巷道掘进的影响愈加突出。而且顶板事故仍时有发生，究其原因虽有多种，但特殊的自然地质环境和恶劣的地质条件往往是影响生产和孕育惨痛事故的温床。为此，结合煤矿企业的生产和地质工作技术现状，分析地质问题凸显的原因，并提出解决地质问题的对策，以期在实践中正确指导矿井安全生产。

1.2 施工方式

施工方式主要有综掘和炮掘两种，对于煤巷来说，断面要求比较大，打眼放炮既不方便，单循环需要的时间也较长，出煤不连续，同时放炮掘进对控制顶板又很不利，如采用综合机械化掘进，则可以完全克服这些不利因素，而且掘进速度可以大大提高，我矿掘进机采用EBZ-160C型掘进机沿煤层顶板掘进并自行装卸煤，如煤厚不足2.6m时，采用破底来保证巷道高度。

掘进机采用横向往复式截割，截割时将截割头调至巷道中，由巷道下部开口进刀，割出横槽，然后由下向上截割，进刀深度08m为宜，若截割断面与设计尺寸有一定差别时。可进行二次修整。

1.3 支护形式及支护材料

三盘区掘进的顺槽顶板采用锚杆+锚索梁+塑钢网联合支护，锚杆间排距800×800mm，采用“六――六”巨型布置。锚杆外露部分不得大于50mm，两帮采用锚杆支护+塑钢网支护，金属锚杆规格为￠18×1800mm，玻璃钢锚杆规格￠18×1600mm，帮锚间排距1000×1500mm，主帮采用玻璃钢锚杆支护，副帮采用金属锚杆支护。每根帮锚增加350×200×50mm的木托板一块，帮锚每孔用2335药卷1节。

1.4 设备管理

目前我矿采用的是由三一重装机械设备厂生产的EBZ-160型悬臂纵轴式掘进机，它适应范围广，能够一次性对巷道进行全断面掘进，但掘进、支护不能平行作业，掘进效率低，开机率低，另外还装备了-40T型刮板运输机，DSP-1040胶带运输机，ZMC-30型侧卸式装煤机、MYT-150-320SK型液压锚杆锚索钻机峰辅助设备，在掘进过程中任何一台发生故障，整个工作面将陷于瘫痪，出现故障后，排除故障所用的时间越长，影响越大。

1.5 施工管理

施工管理的好坏，不仅影响到工作面的工程质量和质量标准化，同样影响掘进速度的提高，特别是目前回采巷道大多以锚杆支护为主，施工管理不到位，施工质量、文明施工、标准化等水平达不到要求，而其产生的后果直接导致巷道前掘后修，或发生顶板事故，势必造成生产中断，安全隐患增多，对工作面掘进速度所造成的影响是可想而知的。

1.6 施工设计

所有的综合机械化掘进工作面都适合单方位、长距离掘进。因为，巷道方位变化频繁，不但造成各种运输设备数量增加。而且，综掘机属于大型设备，改变巷道掘进方位时很不方便，一般情况下，调角一次从开始调角到完全正常掘进至少需要将近20h。综合机械化掘进设备的效能难以充分发挥。另外，设备数量增加。故障率也随之增加，都是造成工作面掘进速度下降不可低估的因素。

1.7 巷道参数选择

巷道参数选择的重点就是巷道断面的形状、面积和各类支护参数，近年来的回采巷道主要是以矩形为主，综掘工作面的巷道面积一般控制在8～15m3，加上锚网带支护能够有效的发挥巷道围岩的自撑能力，其次就是支护参数选择，选择合理、有效的支护参数，既便于工作面施工，又可减少工作面支护所占用的时间，为提高工作面掘进速度提供有利的时间保证。

1.8 劳动组织

综合机械化掘进工作面的人员配备数量要合理，要求施工人员的素质也比较高，人员分工要明确，工作中各工序之间衔接要紧密，所有人员各尽其责、配合默契，人员过多造成工作面零乱、拥挤，互相影响，人员过少，则各环节间又会造成脱节，严重影响施工进度。人员素质不高，施工起来杂乱无序，各工序进度缓慢。对施工进度同样产生影响。

2 提高掘进速度途径的几点看法

（1）针对影响掘进的地质构造，应从以下几个方面加强防范

①地质工作不仅是煤炭企业技术的基础工作，更是经济效益的基础工作，必须加大超前投入力度。

②地质基础工作不是一劳永逸的，必须随着掘进技术的发展不断补充、完善和更新。工作标准必须适应主要掘进方法的要求。

③对于连采和掘锚一体化工作面，必须立足超前查明地质条件。超前查明要把握好采区巷道布置前、工作面安装前和工作面遇构造采取措施前等3个环节。

④要坚持生产需要是目标，超前查明是标准，地质分析是基础，应用手段是关键的技术工作思路，根据采煤方法和生产衔接，超前安排地质工作。

⑤在调查、分析和处理事故过程中，我们常常侧重于主观因素，从主观方面入手，重视追究事故责任者的责任，而往往忽视了事故产生的客观地质环境因素。因而我们应总结每起事故发生与其地质条件的内在必然联系的规律，并从中吸取经验教训。

（2）推行工序管理，提高作业效率

工序管理是煤矿高效生产的法宝，是现代煤炭企业生产管理行之有效的手段。确定合理的施工工艺、科学进行劳动组织是提高巷道掘进工效的重要保证。

（3）合理确定帮部锚杆滞后顶部锚杆的方式

巷道不处于构造异常区域，遇到围岩稳定、无片帮现象时，帮部锚杆滞后顶部锚杆在其它时间进行安装，可以增加工序平行作业，加快施工进度。

（4）科学确定空顶距和循环进度

合理控制空顶距和循环进度能够减少机组移动等辅助时间，对提高掘进速度效果明显。巷道锚杆支护是一种先进的支护技术。随着煤矿现代化建设的不断深入，必将涌现出越来越多的锚杆支护新工艺新技术新设备。在支护改革的进程中，只有不断学习不断创新，才能适应新的发展要求，走在时代前列。

（5）掘进工作面速度的提高，综合机械化是发展方向，而且是必经之路，而综合机械化工作面的机械化水平，也有高低优劣之分，其高与低则是掘进速度提高的关键。在现有条件下。克服以上诸项因素，以提高掘进速度，基本可以满足目前煤矿正常生产需要，但要想达到高水平，还需要更进一步发展。

①发展掘、锚一体化。掘锚一体化掘进机在国内其它煤矿已使用多年，可以让厂家根据的各种条件进行改良，真正实现掘、锚一体化，不仅可以节省大量的准备时间，达到施工工序连续化作业，还对提高掘进速度十分有效。

②管理现代化。掘进速度的提高离不开现代化的管理，目前国外的很多工作面已经实现无人化和少量人作业，而目前还远远达不到如此水平。因此，管理人员水平与素质的不断提高，才能适应现代化发展的需要，向掘进工作面实现真正现代化迈进一步。