煤矿井巷工程快速掘进技术的应用研究

李维军

摘    要：通过分析快速掘進技术在煤矿井巷工程中应用的重要性，探究快速掘进技术在煤矿井巷工程中的具体应用。

关键词：煤矿;井巷工程;快速掘进技术;效率

1  引言

在现阶段我国煤矿井巷工程煤物质的开采过程中，所使用的快速掘进技术有很多种，但是根据不同的煤矿井巷工程的特殊性，需要选择不同的快速掘进技术，如果选择的快速掘进技术不合理，不仅会严重影响生产效率，还会导致整个煤矿企业在开采过程中的安全得不到保障。所以，分析现阶段煤矿井巷工程中开采效率的影响因素，探究如何选择更加合理的快速掘进技术，是当前煤矿井巷工程开采过程中相关管理人员的责任和义务，并且，在选择了合理的快速掘进技术以后，还应该探究如何更好的改善这种技术在实际开采过程中的应用。

2  在煤矿井巷工程中应用快速掘进技术的必要性

在现阶段井巷工程的建设过程和施工过程中，要挖掘到更多的煤物质，并且能够保证井巷工程的施工安全性得到有效的提高，应用快速掘进技术具备非常重要的作用。由于现阶段井巷工程基本在地下进行开挖，所以一旦没有采取更加有保障的防护措施和支护方式，将会导致整个煤矿井巷工程的安全性得不到保障。同时如果挖掘的效率相对较低，不断的对支护装置造成破坏和振动，将会导致整个支护装置的应用性能下降，从而使煤矿井巷工程在生产过程中产生很多危险性因素。所以有效的提高发掘的效率，并且使整个挖掘的危险因素相对减少，可以在一定程度上保护煤矿井巷工程中地下作业的相关工作人员的人身安全。同时煤矿井巷工程中应用快速掘进技术的必要性，还体现在可以提高煤矿井巷工程的开采效率，保证煤物质的开采数量和质量都能得到更好的改善，快速掘进技术顾名思义是在挖掘的过程中能够更加快速，这样可以保证所有的工作人员都可以投入到开采和挖掘过程中，从而不会造成人力物力资源的浪费，并且能够在一定程度上缩短挖掘的工期，提高煤矿井巷工程创造的收益。综上所述，在煤矿井巷工程中使用快速掘进技术非常必要。

3  对煤矿井巷工程掘进速度造成影响的因素分析

根据对煤矿井巷工程开采速度的分析，可以探究出影响掘进速度的因素主要有以下几个，首先是在针对煤矿井巷工程进行掘进的过程中，会因为在前期测量的过程中定位不准确，造成掘进时受到岩石层的阻碍，从而影响了掘进的速度;其次是为了保证煤矿井巷工程作业的安全性，会增加很多支护措施，而实际用于采煤的时间占整个开采作业时间的30%左右，剩余时间一般都是为了保护井巷工程作业安全性，而进行锚固和支护，因此这在一定程度上影响了开采的效率。同时在掘进的过程中影响掘进速率的还有掘进所使用的设备，当前有很多先进的设备应用到煤矿井巷工程的掘进过程中，但是很多煤矿企业在井巷工程开采时，没有使用这些先进的设备，从而导致掘进的速度受到严重的影响。

4  快速掘进技术在井巷工程中应用的具体措施

目前快速掘进技术在井巷工程中应用的具体措施有以下几种，首先是超前支护的快速掘进技术，超前支护的快速掘进技术大多应用于需要临时进行支护的井巷中，而不能用于大断面的井巷中，并且使用这种掘进技术大概每月可以掘进600m，同时掘进的过程中，掘进机必须沿着井巷的中轴线进行掘进，这样可以保证，超前支架能够起到更好的支护作用。在掘进的过程，需要运锚机设置锚杆，这样可以在一个掘进工程循环完成后，继续向前方进行掘进，从而提高掘进的速度，并且也能够保证井巷的顶部一直处于被支护的状态。在使用这种超前支护快速掘进方法时，需要保证掘进井巷的宽度为5m左右，高度为4m左右，并且临时支护距离顶部的距离应该小于0.5m，每一个掘进行程大概为30m左右，以及总掘进长度为40m。第2种掘进方法是使用双锚掘进机进行快速掘进的过程。这种掘进技术，也不能使用于大断面或者中断面的井巷掘进过程中，它比较适用于需要在短时间内就完成支护的煤矿井巷工程，并且每月的掘进进程大概在500米左右。在使用双锚掘进机掘进的过程中，也需要让掘进机沿着井巷的中轴线进行掘进，并且在掘进了两排以后，使整个系统的切割臂着地，使用远程控制系统使2个锚杆能够在掘进的横截面上接触。然后根据掘进的实际情况设置锚杆，并且保证运锚机能够在转载的基础上，设置好之前没有设置的锚杆。这种掘进系统的参数，高度、宽度和距离顶部的距离与超前支护技术相同，并且行进的总长度相同，只在搭建的过程中搭接行程有所差异，双锚掘进机快速掘进技术的对接行程较短，为20m左右。另一种掘进技术是高集成度的快速掘进技术，这种掘进技术可以达到每个月进2500m以上，并且当前该系统在我国煤矿井巷工程掘进应用过程中，最高的速度达到了3000m每月。同时此种掘进技术还可以使用在大断面的井巷工程中，所以，可以同时设置很多锚杆，并且数量大概为5根左右，由于具有顶部和两侧进行同时支护的优点，因此每一个循环进程为150m，而搭接的行程大概为100m左右。最后一种掘进技术是高适应性的快速掘进技术，这种掘进技术的优点是能够一次性成型，并且锚杆车在补打锚杆的过程中可以以跨骑的方式进行补打，从而增加了掘进的速度。

5  优化井巷工程中快速掘进技术应用效果的措施

5.1  改进运输管理系统

矿车是当下国内大部分煤矿企业进行排矸主要装备，该种运输方式整体工作效率偏低，这就需要探究新的排矸手段去提高运输效率。管理人员也要持续改进、优化运输管理系统，力争提高运输效率，保证运输过程规范性、安全性。比如，在煤矿井巷掘进期间，可以联合使用皮带机和刮板机落实排矸任务，加快排矸速度。在梭车的协助下把矸聚集在仪器后整体运输，采用这种运输方式能明显降低人力资源的耗用量，促进煤矿开采作业快速、有序进行。

5.2  落实工程前期的准备工作

为加快井巷掘进速度，落实井巷工程的前期准备工作是基础。首先，煤矿企业应指派专人前往井巷工程现场开展地质勘测作业，通过该项工作有益于提高相关人员对工程地点岩石性质的认识水平，进而提高爆破掘进施工的科学性。其次，做好岩石强度的分析工作，这主要是因岩石强度对爆破掘进速度会形成较明显影响，应结合岩石强度等级评估掘进方案的可行性，进而指导后续阶段装药类型及数量的选择工作。最后，节理裂缝会使工程地质应力状态发生不同程度的改变，这就提示在工程前期准备阶段应结合裂缝程度予以回填处理，以保证能在密封条件下爆破技术应用的安全性，同时也能减少对应力波形成的影响。

5.3  加强对工程施工技术的管理

煤矿井下环境较为恶劣，缺乏自然光线，这就增加了煤炭资源开采工作的难度。煤矿井巷工程量偏大，掘进施工期间会用到多种机械设备，若操作不慎很容易影响整体进度。故而，煤矿企业应拟定完善的规章体制，强化作业流程的清晰度、规范性，并做到科学配置人员，结合煤矿井巷工程实况选择最适工艺开展开采、运输等工作，只有这样才能确保煤炭资源开采作业安全、顺利推进。

6  结束语

随着我国社会的不断发展，煤矿井巷工程中所使用的技术也在不断更新，所以煤矿井巷工程的管理人员要从整体上出发，全面的考虑到影响煤矿井巷工程快速掘进的因素，从而通过改善管理制度，合理的分配工作任务，来提升井巷工程的开采效率和开采质量。只有这样，才能够让我国的煤矿工程为国家做出更多的贡献。

参考文献：

[1] 宋鹏程.煤矿井巷工程中快速掘进技术[J].中国石油和化工标准与质量，2019（8）：218～219.

[2] 赵毅.煤矿井巷工程中快速掘进技术的探讨[J].居舍，2018（24）：243.