岩巷快速掘进影响因素及改进措施

【摘 要】提高岩巷掘进速，对加速煤矿建设、保持采掘平衡具有非常重要的意义。本文总结了我国岩巷掘进发展现状，分析了影响煤矿井下岩巷快速掘进的因素，并针对性的提出了一些改进措施。

【关键词】岩巷掘进；影响因素；技术措施；改进措施

引言

巷道掘进是一个综合的施工工艺，它不仅取决于掘进设备的现代化程度，而且与各生产工序紧密相连。巷道的掘进速度直接影响了煤矿的开采速度，同时由于准备巷道不能按时就备，影响了工作面的及时接替。对于基层煤矿来说，煤巷掘进对生产的制约更明显、更直接。近年来，煤巷快速掘进技术在我国许多煤矿有了很大发展，但仍有些关键环节的技术未得到很好的解决。岩巷掘进与支护正在成为煤矿高效安全集约化生产的技术瓶颈，是当前煤炭工业亟需研究开发的重大共性关键性技术，因此研究岩巷道的快速掘进技术对煤矿的高产高效有着重要的意义。

1 岩巷掘进发展现状

随着煤炭工业的发展，煤矿建井技术水平有了很大提高。尤其是岩巷掘进技术，如锚喷支护技术的推广应用，中深孔爆破，机械化程度的提高，形成了比较成熟的机械化作业线，大大加快了岩巷掘进速度。岩巷的掘进施工方面，世界上主要有两种施工手段：一种是钻爆法施工，即传统的打眼、放炮、化整为零的掘进方法；另一种为采用掘进机整体掘进。

我国岩巷掘进施工的机械化水平、施工工艺、施工速度都还明显落后于发达国家，仍是目前矿山建设的薄弱环节，施工速度较慢，全国平均月成巷只60～70m。发展钻爆法掘巷，优化爆破工艺，实现岩巷的快速掘进，成为我国中小型煤矿岩巷掘进施工的重点，通过近二十来的不断努力，采用钻爆法进行岩巷的掘进取得了成效。

2 快速掘进的影响因素

巷道掘进是一个综合的施工工艺，它不仅取决于掘进设备的现代化程度，而且与各生产工序紧密相连。无论是引进还是国产设备，一旦进入掘进循环系统，均难达到快速掘进的要求。这除了由于掘进设备本身的可靠性的内部因素外，主要配套环节，包括支护、转载、运输、供电、供排水、通风、通讯、安全等，这些都是掘进速度受到制约的外部因素。

2.1 掘进设备的影响

随着煤炭技术的发展，掘进新设备新技术的不断出现，掘进速度已经上了一个台阶，但是就全国总体水平来看，掘进装备虽然齐全，但是性能较差，自动化水平不高。国内通过吸收消化积极研制开发了适合本国煤层地质条件和矿井生产工艺的综合机械化掘进设备，已研制生产了20多种型号的掘进机，初步形成系列产品，对促进我国煤巷机械化掘进技术发展和应用发挥了重要作用。我国现役掘进设备以引进生产的AM50型、S-100型掘进机为主，同时国内研制开发的EBM、EBJ系列掘进机也得到广泛应用，全国已累计生产装备近400台悬臂式掘进机。

2.2 地质条件的影响

掘进的地质条件主要是指工作面煤岩硬度，层理发育情况，顶底板的稳定情况，瓦斯涌出量，掘进面涌水量等。好的地质条件能为实现快速掘进提供一个良好的平台，反之复杂的地质条件成为影响实现快速掘进的一个咽喉。例如，煤层松散的条件下切割速度快，但是增加了支护难度，延长了支护时间。煤岩强度大，掘进机的截尺消耗大，维护时间长。稳定的顶板条件，控顶距大，支护条件好，进行临时支护后，永久支护可以甩到掘进后进行，掘进机开机率高，掘支可以平行作业。顶板条件不好，控顶距小，掘进机掘进一段距离，只能退出来进行支护，掘进机的开机率低，工人劳动强度大。

2.3 施工组织管理的影响

在综掘快速掘进过程中，掘进机司机水平的高低，很大程度上决定了所掘巷道的质量、速度，并直接关系到效益。综合素质较高的司机在对掘进机的维护上，在落煤技术上，在对巷道成型的把握上，都能体现出较高的水平。而机电工的技术水平更是决定设备能否正常运转的关键因素，直接影响到设备维护质量和故障能否及时处理。机械化程度的提高，发展快速掘进的要求，一方面对设备维护提出了高要求，另一方面，对员工素质，例如掘进机司机，机电工等，也提出了更高要求。

3 实现快速掘进的技术措施

实现快速掘进的出路在于依靠科技进步和科研成果的转化。科研单位和施工企业要想通过巷道施工取得好效益，有新的发展，并走向国内国际市场，就要从科研入手，提高施工的机械化水平，完善配套项目，再跨新台阶。为了适应市场经济的需要，立于不败这地，政府应加强引导和支持，科研、施工单位应结合本企业的具体情况联合组织机械化施工配套、攻关，创造出具有本企业特点的“工法”，不断提高自己的竞争能力。

3.1 施工设备的研究与选择

积极研究先进施工.设备对实现快速掘进有不可忽视的促进作用。在发展施工设备的同时，因地制宜的选择掘进设备也是非常重要的，掘进设备的结构、外形和重量应适应掘进工作面的地质条件。比如说掘进机的切割头的功率应根据煤岩硬度、煤岩的构成、粘结性、耐磨性、节理和层理的发育状况来决定。当煤岩硬度大、巷道断面大时，应先用大功率的重型掘进机。反之，应选择较小的轻型掘进机，才能获得最佳的掘进效果。

3.2 科学的施工组织管理

巷道施工要达到快速、优质、高效、低耗和安全的要求、除合理选择施工技术装备及施工方法外，正确地选择施工作业方式、采用科学的施工组织与先进的施工管理方法，也是很重要的组成部分。为了加快巷道施工速度，首先，要推广多工序平行交叉作业；第二，实行以工种岗位制为中心的施工管理工作；第三，推广综合工作队；第四，抓好正规循环作业。这些都是实现科学管理的有效保证。实践证明，随着掘进机械化程度的提高，平行交叉作业制度能够充分发挥快速掘进的威力。

3.3 完善的快速掘进配套设施

快速掘进配套设施的完善是实现快速掘进的保证。巷道快速掘进评价的一个重要方面就是有没有完善的快速掘进配套设施。配套设施主要是指辅助运输系统，通风系统，排水系统，供电系统等。只有这些系统正常稳定的工作，才能保证工作面快速连续掘进。快速掘进配套设施评价主要有：

（1）辅助运输系统转载与运输设备能力是否合理是否保证连续运输、迅速接长是实现快速掘进的关键。

（2）通风系统能不能保证掘进工作面安全工作的风量。

（3）排水系统、供电系统能不能正常稳定的运行。

3.4 不断改进的施.工方法及施工工艺

实践证明，只着眼于完善“常规”的施工方法，尚不足以使巷道掘进速度产生新的跃进，还必须积极推广并进一步研究新的施工工艺和技术，如中深孔爆破，深孔爆破等。实现快速掘进时，施工工艺一定要连续，坚持高的正规循环率，加强各工序之间的平行作业。

掘锚机组可节省移动和装钻机的时间，掘进速度可提高50%至100%，国外普遍认为掘锚机组之所以能被有效使用的一个重要原因在于顶板及时支护，安全可靠；通过对掘锚机组掘进系统进行选型和配套，形成高效掘锚掘进作业线，可使每一循环作业的时间减少25～45min。

4 结束语

（1）巷道施工要达到快速、优质、高效、低耗和安全的要求，除合理选择施工技术装备及施工方法外，正确地选择施工作业方式、采用科学的施工组织与先进的施工管理方法，也是很重要的组成部分。

（2）快速掘进机械化配套设施的完善是实现快速掘进的重要保证。尤其是辅助运输系统，是否能够为快速掘进提供连续稳定的后备运输至关重要。

（3）不断改进的施工.方法及施工工艺为实现快速掘进的重要途径。在施工过程中，施工工序应最大限度的平行作业。

参考文献：

[1]钱鸣高.矿山压力与岩层控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.

[2]李清，杨仁树，汤增陆等.深部大断面岩巷快速掘进技术研究[J].煤炭科学技术，2006（10）.