关于煤矿施工过程中快速掘进技术的研究

【摘要】矿井的开拓与掘进在煤矿安全生产中是一项重要的生产环节，其施工的速度与质量将直接关系到矿井的安全、生产、效益。煤矿施工过程中快速掘进技术是煤矿开采施工过程中较为成熟和普遍的基础性施工技术之一，在新时代背景下，快速掘进技术应当向着更加科学化、机械化和集成化等方向发展，相关研究人员应当根据实际施工情况和施工经验，围绕煤矿施工中的快速掘进技术的相关问题进行分析和讨论，在不断的改进过程中得以完善，使得掘进技术更加成熟。本文作者根据自己多年施工经验，分析了煤矿施工中制约煤矿井巷快速掘进的因素，进而提出了提高井巷快速掘进的技术措施，针对煤矿施工过程中快速掘进技术的相关问题进行阐述。

【关键词】煤矿生产；巷道工程；快速掘进；施工技术

前言：

在当前技术条件支持下，掘进技术作为煤矿开采施工过程当中应用最为普遍与成熟的基础性施工技术之一，其在整个煤矿生产建设事业不断科技化、机械化、综合化以及集成化发展的过程当中也应当作出合理的发展与完善，在这一发展背景下最为典型与关键技术自然是机械化快速掘进技术。

1.当前掘进技术存在的一些问题

在煤矿施工建设中，往往会遇到一些复杂地质条件下的施工，相关研究人员应当认识到复杂地质条件下快速掘进技术存在的问题，本文中以孙疃煤矿施工工程为案例来论述煤矿施工过程中快速掘进技术的应用，该矿北翼总回风巷的地质条件为泥岩结合砂岩结构形式，巷道施工掘进断层较多。该巷道施工的岩石段总工程量为350米，下山倾角角度为18°，掘进断面的总面积为16.38平方米，直墙半圆拱断面总面积参数为14.07平方米，煤巷工程量为1100米。岩石段采取的支护结构形式为锚网索喷支护结构方式，喷厚参数为150毫米，支护锚杆以无纵筋强螺纹钢锚杆为主。支护布设过程中的锚杆之间的排距参数设定为700毫米乘以700毫米。金属网以铁丝网的构建方式为主，基本参数为长1100毫米，宽9000毫米。由于该地域的地质条件比较复杂，在复杂地质条件下应用快速掘进技术往往存在以下几方面的问题：

由于下山施工受到顶板砂岩水的影响，在巷道掘进的过程中迎头积水的问题就比较严重，巷道围岩结构的稳定性比较低，由于施工过程的长期性和持续性，顶板比较破碎，支护效果变差，也就是说，由于煤矿施工地质条件和环境比较差，大大增加了施工难度，现场施工人员的积极性和主动性受到影响，施工过程中迎头打眼放炮的掘进工作面临更加严峻的挑战。在巷道施工过程中，现场的施工设备达不到标准要求，施工技术和相关设备配备存在着严重的问题，普通的绞车根本无法保证运料出矸的持续性，掘进机在煤巷掘进过程中，如果碰到断层迎头全岩，直接截割较大岩石，截割的深度没有相应减少，就会因为截割深度太大而导致机组横向滑动和振动，造成截齿磨损，截割头轴剪断，严重时甚至会出现电气事故，因此相关管理人员应当提升快速掘进技术，改进掘进设备。此外，由于施工下山巷道不能全断面一次性成巷，往往需要进行二次排底处理，因此无法最大程度上提升爆破效率，使得煤矿施工中的掘进作业环节受到阻碍。煤矿施工作业中的平行性也不能得到很好的保障，从而使得巷道掘进施工的质量和施工的效率得不到提高。这些问题的存在都会大大影响到煤矿施工的质量和效率，应当引起当关研究人员的高度重视。

2.完善煤矿施工过程中快速掘进技术的策略

煤矿生产建设事业关系到整个国民经济的发展，相关工作人员一定要清醒的认识到煤矿视功能建设的重要性，认识到煤矿施工过程中存在的技术问题，从而更加有针对性的采取相关措施来提高快速掘进技术，保证煤矿施工的顺利进行。

2.1改进快速掘进施工设备

完善煤矿施工过程中快速掘进技术，有必要改进快速掘进施工的相关设备，提高煤矿施工的机械化水平。由于巷道在掘进过程中往往会出现顶底板出水的问题，因此在排水的措施选择上可以采用气动隔膜泵，将巷道掘进过程中迎头面的积水抽到后续的临时水仓中，利用大功率排水泵反应装置将水仓内的积水输送到大巷内，用这种措施来达到缓解施工过程中巷道掘进的迎头积水问题。针对施工巷道进行中腰线的控制处理问题，施工人员可以采用激光指向仪，在煤矿的巷道掘进施工过程中利用激光指向仪，能够为腰线施工的稳定性和精确性提供保障。

2.2出矸系统在快速掘进技术中的应用

运输、扒装等施工环节在煤矿的巷道掘进施工过程中已经实现了机械化的施工，其中迎头耙矸机、皮带机、刮板输送机、电机车以及矿车运输是出矸中的几个重要流程。岩巷炮掘工作面，耙矸机将矿石集中起转载到皮带机中，利用皮带机运输并装入到矿车中，再利用电动车完成运输矸石的任务。在煤巷综掘工作面则是利用综掘机配合后运皮带机、刮板输送机直接快速有效的把煤矸石输送出去。快速掘进技术应用中，排煤矸系统表现出较强的灵活性和可操作性。采用皮带机来运输煤矸石，大大减小了运输过程中事故的发生概率，并且在很大程度上提升了排煤矸石能力。在巷道的快速掘进过程中，由于迎头煤矸石积压太多，往往会造成施工进度受到影响，而在施工过程中应用皮带机等机械设备实现快速输送，可以大大降低施工进度受到的不利影响，从而使得出煤矸石系统机械化得以高效率地实现。

2.3快速掘进技术应用过程中的爆破工艺

在岩石巷道快速掘进技术中应用爆破工艺时应当注意在打眼施工环节，现场的施工人员要尽可能地采用大断面的施工方法，根据爆破的效果来确定打眼的角度以及打眼的深度，在迎头打眼的位置要注意设置二到三台风钻装置，利用这种方法来提高爆破工艺的效率，从而合理的控制巷道掘进成形的过程。在煤矿的巷道掘进过程中应当采用全断面一次性掘进的施工方法，利用终深孔爆破施工技术，应用终深孔爆破施工技术时可以通过加深炮眼的深度来最大化的提高爆破施工过程的效率，可以通过增加在一次爆破中所获得的岩石量，达到合理控制打眼、装岩等环节的施工时间，这种方法不仅可以为掘进施工的质量提供保障，也可以大大提升施工的速度，以确保施工进度。进行巷道掘进时在直眼掏槽的基础上采用双阶契型掏槽的方法，现场的施工人员应当确保在掏槽眼位置现行爆破之后，抛出处理在掏槽环节中遗留下来的残岩，这样能够确保掏槽的有效深度的加深，从而大大提升炮眼的利用效率，确保爆破施工工艺的充分实施。

结 语

总而言之，快速掘进技术与煤矿行业健康、有序的发展有着密切的联系，它对于构建高效矿井生产建设有着重要的意义。煤矿施工建设的发展，不仅需要加强煤矿施工作业的管理，同时需要进一步加强煤矿施工开采设备的研发，在施工过程中应当不断研发新技术，改进掘进设备的质量，提高掘进技术科技含量、适应性、先进性以及可靠性，为现代经济社会的稳定发展提供可靠的保障。