复杂地质煤巷快速掘进技术研究

摘 要：中国经济在迅速发展的同时对煤的需求量也在日趋增加，尤其是机械化的加入大大加速了煤的开采需求，本文主要从研究煤矿快速掘进的方式出发，详细、全方位的分析了复杂地质煤巷快速掘进的影响因素，提出了优化复杂地质煤巷快速掘进技术的措施，以期为同行业者提供有利的参考依据。

关键词：复杂地质；煤巷快速掘进；快速掘进技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.068

1 前言

在人们的生活中，煤炭是非常重要的一种资源，分布在我国的大部分地区，面积十分广阔，煤炭资源较为丰富，同时中国人口相对较多，煤炭资源的需求量也相对较大。煤炭资源不仅会对人们的日常生活造成影响，也会对我国的经济发展造成影响，现阶段，大多数工业发展均需煤炭作为发展前提，因此对我国的经济发展和人们的日常生活而言，改善煤矿开采技术是非常重要的。

目前，在煤矿开采中，掘进煤巷是其不容小觑的一个环节，煤矿开采效率将直接受到煤巷掘进速度快慢的影响。在复杂地质条件下，为了对煤巷掘进速度进行有效提升，本文主要对煤巷快速掘进的方式进行了简要的分析，对复杂地质煤巷快速掘进的影响因素进行了总结，并提出了优化复杂地质煤巷快速掘进技术的有效措施。

2 简析煤矿快速掘进的方式

（1）分析掘锚联合机组掘进方式。各国在工业革命以后，均加速了工业的发展，在工业发展市场中，煤炭的含量供不应求，各国为了对这一情况进行改善，都开始对煤矿开采技术进行改善，当时，在工业生产中，燃煤基本解决了工业生产的电力需求，所以，当务之急是要解决煤炭短缺的问题，在英国和其他国家，开发了一种掘锚联合机组掘进技术，掘锚联合机组掘进技術的应用加速了煤矿的开采，对工业的发展进行了保障，与此同时，推动了各国经济的发展。目前，掘锚联合机组掘进方式的发展较为成熟，并被广泛应用在各国煤矿开采中。

（2）分析悬臂式掘进机方式。打开员工进行挖掘的巷道主要采用的方式是悬臂式掘进机。悬臂式掘进机最早源自于欧洲的一些国家，采用悬臂式掘进机方式进行挖掘，其挖掘技术十分熟练，但是悬臂式掘进机的挖掘速度比较慢，与现阶段各国对煤炭发展的步伐需求无法相符合，目前，伴随着各个国家的工业发展，人们的生活质量得到了很大的提升，对煤的需求量日趋增加，悬臂式掘进机方式挖掘巷道的速度相对较慢，阻碍了其煤矿开采的速度，加大了企业成本，所以慢慢被其他方式所取代。

（3）分析连续采煤机组+锚杆钻机掘进方式。该技术最早源自于美国，伴随着美国工业的科学技术发展，连续采煤机组锚杆钻机掘进技术也得到了广泛的应用与发展，现阶段相对较为成熟。该技术主要是在多个煤矿巷道进行运煤中被应用，应用连续采煤机组锚杆钻机掘进技术不但加速了煤矿开采的速度，而且还降低了煤矿中瓦斯的含量，对员工的安全起到了很大的保障作用，但是，连续采煤机组锚杆钻机掘进技术应用成本相对较高，现如今在各个国家煤矿开采中，连续采煤机组锚杆钻机掘进技术比较适用。

3 简析复杂地质煤巷快速掘进的影响因素

（1）煤层巷道地质条件。例如，在掘进巷道时，实际掘进速度会直接受到巷道岩层状况的影响。如果掘进巷道是硬煤岩巷道，那么会加大快速掘进的难度，同时在掘进的过程中还会对机器造成严重磨损，极容易造成剧烈震动，并对机器进行二次磨损，给提升掘进效率带来不利影响。另外，岩层渗水性、瓦斯冒出状况等也都是巷道地质条件的内容。

（2）掘进设备的技术性能。该性能的好坏对掘进效率也会造成巨大的影响。现如今，我国自行研究和开发的快速掘进机械性能仍然不能与世界先进水平相媲美，这直接影响了我国各个矿井掘进效率的提高。尤其是研究和开发的重型悬臂式掘进机，其独立技术仍然不足，早已成为阻碍掘进设备发展的瓶颈。

（3）掘进支护施工工艺。现阶段，根据中国煤矿巷道掘进施工现

状，我们能够发现支护施工需要消耗的时间比较多，已严重制约了掘进机快速进尺。支护工艺的滞后对我国煤矿巷道的快速掘进造成了直接的影响，如果在对锚杆进行打眼的过程中总是出现跑偏现象，在排列锚杆时总是根据经验来进行，这样很难使支护速度满足实际掘进速度。

（4）企业职工专业技能。许多企业在配置新设备后，都没进行培训职工专业技能的工作，造成对新设备了解的职工少之又少，同时在职工对新设备进行使用时，他们不能对设备进行及时、有效的保养。当设备出现问题时，因为职工的专业技能欠缺，不能对问题进行及时解决，而只能从厂家借调专家来解决，这样严重影响了掘进施工速度。

4 研究复杂地质优化煤巷快速掘进技术的措施

（1）对于煤层巷道地质条件的影响，应不断更新勘探方式，将勘探工作做好。在选择煤层时，应尽可能避开不良地质条件，尽最大努力破除不良地质的影响。现如今，比较先进的勘探方法是三维地震的综合勘探方法，因此应高度重视该种方法。

（2）对国外先进技术及经验，要重点吸取和引进，并根据我国煤层的具体情况，有关煤矿科研人员进行不断分析及研究，以开发出具有针对性强、实用性强的煤矿掘进机械。除此之外，还应注意今后掘进机械远程监控、维护等技术的发展。

（3）对于一些煤矿管理人员在组织施工中存在的不科学、合理的问题，应将矿井掘进的前期规划工作做好，与此同时，对施工过程进行严格监控，将后期跟踪问效做好，加强对开挖作业的管理，保障组织施工高效、及时。另外，还要重视提升后勤保证质量，对维修及调整时间尽量减少。

（4）在对新技术、新设备进行引进时，要将职工技能培训工作及时做好，如果我们可以邀请技术专家，对职工的技能进行现场培训和指导，则能够更进一步提升职工的操作技能。

5 结束语

综上所述，在相对复杂的地理环境下，煤巷掘进速度将对煤矿开采的效率和企业在煤炭开采过程中的经济效益造成直接影响，然而，我国目前的煤巷快速掘进技术与发达国家相比，仍存在较大差距。我国在提高快速掘进技术方面还有很长的路要走。在这方面，我们必须认清自己的缺点，努力学习，克服困难。为了促进我国煤炭开采的高产高效，应尽快发展针对性强、实用性强的煤矿掘进机械。

参考文献：

[1]陈学海.三软煤层工作面煤壁片帮防治技术研究[J].能源与环保，2018（06）.

[2]柴俊虎.基于大采高仰采面的煤壁片帮数值模拟研究[J].能源与环保，2018（04）.

作者简介：雷安锋（1978-），男，陕西澄城人，本科，工程师，生产技术部部长，研究方向：采矿工程。