浅析影响煤矿快速掘进的因素及采取的措施

　　闻祥义?张珂?孙乘育
　　摘要：本文重点分析影响煤矿巷道快速掘进的因素，并针对这些因素制定相应的解决措施，确保优化改进掘进工艺，为矿井的安全高效快速掘进奠定了坚实的基础。
　　关键词：煤矿；掘；影响因素
　　随着我国经济的快速发展，各行各业对煤炭的需求量也越来越大。目前我国煤炭开采主要以地下开采为主，这就对煤矿巷道的管理提出了更高的要求，保证煤矿巷道掘进的快速和高效以及煤矿生产的安全，是提高煤炭开采量的重要条件，如何实现安全快速掘进对于煤矿提高效益、增加产能具有重要意义。
　　一、影响巷道快速掘进的因素
　　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，还有一些配套环节，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。
　　（一）地质构造因素
　　影响煤矿巷道掘进的首要客观因素就是生产环境的地质构造。地质构造存在的大量褶皱、断层或火成岩侵入体等，这些不但让掘进条件复杂化，而且也严重影响煤矿巷道掘进速度。在矿井中，工作面煤岩硬度，围岩节理现状，褶区构造、项板与底板的稳定性，掘进面涌水量以及瓦斯量等因素，也都会影响煤矿巷道掘进速度。
　　（二）掘进设备落后因素
　　改革开放以来，全球煤矿采掘技术迅猛发展，技术装备日新月异。我国的煤矿采掘设备技术性能也大幅度提高，但是与一些发达国家相比，整體技术水平依然落后，集成化、自动化、智能化程度还略显不足，尤其是掘进设备的一些核心元件，我国的煤矿企业仍然不能掌握其和技术，造成复杂地质条件下采掘工作受到限制。
　　（三）施工工艺
　　由于掘进设备的一些方面的局限性，所以施工工艺相对比较落后。巷道掘进作业中的支护时间要占总作业时间的70%，虽然在煤层及半煤岩巷道中采用了锚杆、锚喷和锚梁网等支护手段，简化了巷道的支护作业，但掘进巷道作业中的掘进与支护的分离，是进一步提高掘进巷道速度的最大障碍。岩巷掘进支护和出矸工序占用的时间更长，由于很大一部分矿井都趋于老化，风钻风压不够，打眼速度慢。严重影响了下一工序的正常进行，通常造成一个班不能在规定的时间内完成额定任务。同时，矿井老化导致一些设备的维修期过短，故障频繁也是影响施工工艺的一个重要原因，设备的故障会导致施工工艺的不连续性，造成井下有人没活干的误工现象。
　　二、加强煤矿巷道快速掘进的措施
　　（一）大力应用超前地质探测技术
　　地质探测技术对煤矿企业极为重要。准确的测量工作能够保障实现煤矿企业设计目标，能够很好地解决煤矿企业在采煤生过程中出现的新的地质问题，因此，超前探测技术是煤矿企业巷道掘进安全最可靠准确的技术保障。煤矿超前地质探测可以利用钻探、物探及巷探等技术方法，探清煤层的采、掘头面安全距离范围内的地质构造、水文地质状况以及岩层等重要地质信息，预防误揭煤、误透老空老巷积水、误透构造水等现象，同时也能够预防发生瓦斯突出与突水事故，促进煤矿企业安全生产。当前，超前探测所采用的方式大约三种类型，即钻探、物探和巷探。煤矿企业应该结合自身特点，在煤矿采掘前对矿区地质进行超前探测。探测前，要科学编制井下超前钻探设计图纸，制定严密的防突出、防水患、防误透老空等专门举措和应对方案；探测施工要严格按照井下钻探设计图纸进行施工，发现施工与设计图纸有冲突，要第一时间对图纸进行研究，有必要的前提下进行科学变更。要对钻探图纸等资料进行认真的分析和总结，强化矿井的超前探测管理工作；同时要坚持＂预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采＂的防治水原则，防止出现误揭煤、误透老空老巷、顶（底）板突水等事故发生，从而加快为煤矿岩巷快速掘进提供先决条件。
　　（二）不断改进掘进设备
　　综掘机是煤矿巷道采掘中的核心设备，其装备技术的优劣，直接关系到井下岩巷采掘安全度、速度与效率。因此，在巷道掘进过程中，不仅要根据采煤工作选用适当的综掘机，还要针对综掘机的不足进行相应的改造和创新。对综掘机的维护要切实到位，这样可以方便综掘机的操作。通常可以利用嵌装式结构来提高掘进的稳定运行。
　　（三）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。淮南矿业集团色连二矿在井底车场大断面施工中使用的分台阶平行施工法，在时间上实现掘进与支护平行作业，大大加快了井底车场掘进速度。
　　掘机掘进时，迎头留设长度10m的斜坡，掘进高度保持3m以内，切割臂抬升角度小，同时实现斜坡段帮顶锚杆错茬施工，互不干扰，解决了顶帮岩石沿切割臂滚落造成的安全隐患。将迎头有限的作业空间＂拉长＂，工序间实现空间与时间上的平行作业，尤其在大断面掘进时，大大缩短了总体支护时间，加快进尺速度。
　　（四）提高施工人员素质，加强施工组织管理
　　加强对井下施工人员进行技术培训，在应用新技术方面，要做到技术交流。技术人员经常下井进行技术指导，各个关键技术环节及应该注意的问题，交代清楚。对于井下出现的问题，管理人员应及时处理，提高巷道掘进速度。
　　三、结束语
　　总之，快速掘进是一个系统工程，包含人、技术装备、生产工艺以及劳动组织管理、安全等诸多因素，任何一个环节的欠缺都会影响到整个掘进施工的进度。因此，需要采取多种措施提高掘进效率，实现快速安全掘进。