王文杰

摘要：煤炭在我國的能源體系中占據(jù)重要地位，隨著經(jīng)濟發(fā)展煤炭的需求越來越大，這對煤炭的開采技術(shù)提出新的要求。但是在保證產(chǎn)量的背后面臨的是我們的掘進技術(shù)發(fā)展緩慢，掘進進尺不能保證市場需求。目前，煤礦巖巷掘進技術(shù)主要有兩種一是機械化程度較高的掘進機，另一種是鉆眼爆破法進行掘進。筆者所在的福建煤電公司翠屏山煤礦，具有南方煤礦典型的特點，因此掘進機不適合本煤礦掘進。反而是性價比較高的鉆眼爆破法非常適合筆者所在煤礦的實際情況。接下來，筆者就結(jié)合本煤礦的實際情況，闡述煤礦巖巷安全高效掘進技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展研究，希望能夠給讀者帶去一些啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：煤礦；巖巷；安全高效掘進；現(xiàn)狀

引言

為了滿足日益增長的民眾和國家發(fā)展對能源的需求，煤炭的開采量正逐步加大。為了保證開采過程中的效率和施工的安全性，就要著重對開采的技術(shù)進行不斷的提高和改善。當前階段，我國的煤炭開采技術(shù)和裝備經(jīng)過長期的發(fā)展已經(jīng)取得了一定成就。在掘進技術(shù)和設(shè)備方面，雖然我國目前的煤炭產(chǎn)值不夠高，但依靠相對完善的煤礦巖巷掘進技術(shù)體系，依然能夠獲得不錯的開采效率。但在現(xiàn)實情況中，煤礦中仍然存在著不合理利用開采技術(shù)的問題。這嚴重威脅了煤礦開采和掘進過程中的安全性和施工效率。為了避免落后的煤礦掘進技術(shù)和陳舊的掘進裝備給生產(chǎn)過程帶來安全隱患，需要對于這些問題集中的分析并給出相應的解決辦法，確保煤礦開采的安全與效率。改變傳統(tǒng)的煤礦開采方式，促進煤礦掘進技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

1煤礦巖巷安全高效掘進技術(shù)概述

1.1巖巷掘進技術(shù)的種類劃分

從傳統(tǒng)意義上來說，根據(jù)礦井中煤礦掘進的方式，可將巖巷的掘進技術(shù)分為三個種類。第一種是煤巷掘進，在這一過程中，主要是通過煤礦進行回采而控制煤層的支撐能力，防止因為煤層的結(jié)構(gòu)能力過弱而導致支撐力不足，從而造成煤炭的坍塌和各類生產(chǎn)安全事故。在目前的煤礦掘進技術(shù)中，使用煤巷掘進的占比是幾種方法中最高的，也是最常見的。其次是巖巷的掘進技術(shù)，其根本目的是為了避免傳統(tǒng)煤炭回采的安全性問題，為煤礦的開采過程提供更加豐富的空間和安全性。最后一種是混合式掘進技術(shù)，這種方式是多種煤礦掘進技術(shù)的組合使用方式，它的掘進過程相對比較復雜。不能像傳統(tǒng)的巖巷掘進技術(shù)施工中，只考慮巖巷的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，也不能為了獲得更高的煤礦開采效率而進行大量的煤礦回采。需要在混合掘進的過程中，時刻注意將煤炭和巖層進行分離，保證煤礦開采的質(zhì)量。

1.2巖巷掘進方法的分類

關(guān)于巖巷掘進的方法分類，同樣也有三種。首先是綜合機械式的掘進方式，顧名思義，這種掘進的技術(shù)，主要依靠大型的機械設(shè)備在煤礦內(nèi)部進行高效率的掘進施工，其操作成本較大，通常只適用于我國一些大型煤礦的集中開采當中。其次是掘錨式的掘進方式，在掘進過程中使用稍微簡化的懸臂式掘進機對煤礦的巷道進行掘進，并且在推進過程中同時進行著大量的掘進支護操作，保證煤礦巷道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。最后是連續(xù)型的一體化流水線掘進方式，這種方式通過大量的機械裝置和人工的協(xié)同配合，不斷完成交叉換位施工。使用連續(xù)采煤機在巷道內(nèi)持續(xù)的掘進，施工人員需要不斷的交換崗位，以流水線的方式完成巖巷的掘進工作。

2煤礦巷道支護技術(shù)的一些要點及其管理措施

2.1煤礦巷道錨桿支護技術(shù)

對于煤礦開采來講，應用非常普遍的就是煤礦巷道的錨桿支護技術(shù)，這是實現(xiàn)煤礦產(chǎn)量大大提升非常關(guān)鍵的一個要素。錨桿支護重點是有效地控制錨固區(qū)變形的裂縫以及圍巖的離層，在進行支護施工的時候，應盡可能地確保錨固區(qū)的圍巖受到相應的壓力，進而使拉伸圍巖的程度最大程度地降低，從而使圍巖受到破壞或者是變形的情況大大地減少。針對支護質(zhì)量而言，錨桿支護系統(tǒng)的剛度非常重要，而施工的時候會受到固定預應力的決定性影響作用，其需要根據(jù)煤礦巷道圍巖的現(xiàn)狀來固定預應力，這樣做的目的是為了確保圍巖在高預應力的基礎(chǔ)上具備比較高的強度。對于錨桿支護技術(shù)的應用，需要選擇預應力較高的強力錨桿來執(zhí)行支護策略，從而保障進行支護的時候很好地消除或者是消減圍巖應力破壞、圍巖變形的現(xiàn)象。制約支護效果的另外一個關(guān)鍵性要素是擴散錨桿預應力，因為一根錨桿具備的預應力比較小，所以應當認真地選擇和確定涉及到的金屬網(wǎng)、托板、鋼帶等支護體系結(jié)構(gòu)，應有效地統(tǒng)一鋼帶、托板、金屬網(wǎng)等結(jié)構(gòu)，結(jié)合其他構(gòu)件確保更遠地擴散錨桿預應力。鑒于此，在預應力支護系統(tǒng)中，這一系列的金屬構(gòu)件不可或缺。除此之外，對于錨桿支護技術(shù)的應用，不但對錨固范圍圍巖滑動變形的現(xiàn)狀進行有效的控制，而且需要以此作為前提條件，結(jié)合錨桿具備的加固作用的發(fā)揮，從而確保圍巖巖體具備完善與可靠的結(jié)構(gòu)。

2.2炮孔直徑

要想提高爆破掘進進尺首先必須要對炮孔的直徑進行優(yōu)化，在優(yōu)化過程中施工人員要先對煤礦巖體結(jié)構(gòu)和巖層分布做一個詳細了解和分析，根據(jù)巖體的實際情況確定合理的炮孔直徑。理論上炮孔的直徑增加有利于炮藥卷的直徑，提高爆破的穩(wěn)定性和安全性，提升爆破質(zhì)量和速度。但是，如果炮眼直徑過長，會對炮孔的分布和數(shù)量造成一定的影響，間接影響到爆破質(zhì)量，降低掘進速度。因此，在對炮孔直徑優(yōu)化的過程中，需要保證藥卷直徑前提下，科學合理的減小炮孔直徑，最大程度上降低不耦合系數(shù)。從而提高爆破質(zhì)量，提高掘進進尺。但是從另一個方面來看，如果炮孔的直徑過小，在鉆眼的過程中會在鉆眼中遺留巖渣，直接會影響到裝藥量，對掘進工作也會產(chǎn)生影響。因此，為了保證掘進工作的順利進行，通常情況下保證炮孔直徑在32-45mm之間最好，同時根據(jù)筆者的經(jīng)驗鉆頭直徑每減小1mm，鉆機鉆速會提高3%，掘進速度也會大大增進。

2.3重型煤礦巷道掘進機

重型的煤礦巷道掘進機對于我國來說一直是一個困境般的存在，從過去的單純引進，到引進后的詳細研究和實踐探索，再到現(xiàn)階段的自主創(chuàng)新，我國在煤炭開采巷道掘進方面的大型機械研發(fā)程度已經(jīng)取得了一定的進展。這也是綜掘法實踐取得的有效成果之一。當前已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化的EBJ-120tp型巷道掘進機已經(jīng)具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)，并且能夠在煤礦的巷道掘進中充分的發(fā)揮其安全、穩(wěn)定的性能。在很長一段時期內(nèi)，重型的煤礦巷道掘進設(shè)備一直是我國煤礦掘進技術(shù)發(fā)展的主要限制因素。而伴隨多年來我國科技實力的快速發(fā)展，現(xiàn)在的機械自動化領(lǐng)域技術(shù)已經(jīng)運用在煤礦巷道掘進當中。大型掘進設(shè)備的零部件制造和核心技術(shù)都已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化，使其使用壽命和使用效率都得到了一定保證。

結(jié)語

為了獲得更加高效的煤礦開采效率和更好的煤礦資源質(zhì)量，對于煤礦企業(yè)在煤礦開采過程中所使用的掘進技術(shù)，要有針對性的進行加強和優(yōu)化，努力構(gòu)建完善的煤礦掘進和支護體系。由于煤礦開采的工作量會直接影響到煤礦掘進的工作強度，為了有效保證掘進技術(shù)和工作量之間的平衡，需要煤礦企業(yè)格外關(guān)注這兩點之間存在的矛盾，建立平衡的質(zhì)量、效率間的關(guān)系。對于煤礦巷道掘進技術(shù)，不斷進行探索和研究，加大創(chuàng)新力度，使煤炭開采掘進技術(shù)時刻保持足夠的先進行，使其在實際的開采作業(yè)當中發(fā)揮出優(yōu)秀的專業(yè)技能水平，并通過其他一些高性能的切割技術(shù)和相關(guān)切割設(shè)備的提高和研發(fā)，多方面的保障煤礦巷道掘進技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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[2]郭孝先，李耀武.新時期煤礦巖巷掘進機械化的發(fā)展方向[J].鑿巖機械氣動工具，2013（01）：13-24.

（作者單位：冀中能源峰峰集團大淑村礦開拓區(qū)）