煤矿综合机械化快速掘进技术

书贵

摘要：煤矿综合机械化快速掘进施工技术的推广应用，单进水平得到显著提高，是工程质量、安全生产的重要保障，为企业取得了良好的经济效益及社会效益。本文介绍了综合机械化快速掘进的工艺流程，对其影响因素进行合理的分析，采取有效的措施。

关键词：煤矿；综合机械化；快速掘进；技术研究

1综合机械化掘进工艺流程

采用综合机械化截割一个循环后，将迎头大部分煤渣运出，经敲帮问顶确认安全后，进行临时支护，由验收员及班组长检查巷道尺寸，符合要求后进行顶部锚杆支护。当顶部锚杆支护完毕后，刷帮起底至巷道设计尺寸并支护帮部锚杆，支护完毕后进入下一循环作业。

2掘进巷道支护相关理论

2.1围岩强度强化理论

围岩强度强化理论的建立，是根据巷道锚杆支护技术所建立的一套方案，主要包括对于改变锚杆的受力条件，不断提升围压，进一步实现承载能力提升，在发现被锚岩体性能愈加牢固的过程中，强化锚固区域岩体的峰值，实现围岩的强度。

2.2联合支护理论

联合支护理论的实质是通过刚柔并进的有效方式，进行联合支护和支撑，从而对于巷道给予更加有力的支撑和维护，将柔软和刚健巧妙的融合在一起，能够不断应用在复杂的煤矿巷道之中，实现对于支护技术的提升。然而，在当今情况下，许多的煤矿巷道围岩条件变差，对于联合支护理论的运用也越来越少。

2.3悬吊理论

悬吊理论认为锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳固的岩层上。锚杆的悬吊作用主要取决于所悬吊的岩层的厚度，层数及岩层弯曲时相对的刚度与弹性模量，还受锚杆长度、密度及强度等因素的影响。这一理论提出的较早，满足其前提条件时，有一定的实用价值。但是大量的工程实践证明，即使巷道上部没有稳固的岩层，锚杆亦能发挥支护作用。例如，在全煤巷道中，锚杆就锚固在煤层中也能达到支护的目的，说明这一理论有局限性。

2.4组合梁理论

组合梁理论认为巷道顶板中存在着若干分层的层状顶板，可看作是由巷道两帮作为支点的一种梁，这种岩梁支承其上部的岩层载荷。使用锚杆将各层“装订”成一个整体的组合梁，防止岩石沿层面滑动，避免各岩层出现离层现象。

2.5组合拱理论

组合拱原理认为，在拱形巷道围岩的破裂区中，安装预应力锚杆时，在杆体两端将形成圆锥形分布的压应力，如果沿巷道周边布置的锚杆间距足够小，各个锚杆的压应力维体相互交错，这样使巷道周围的岩层形成一种连续的组合带(拱)。组合拱理论的不足是缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步探讨，与实际情况有一定差距。

3综合机械化掘进影响因素分析

掘进生产是综合工艺，单一的工艺是完不成的，所以它受其他因素的影响，主要有地质、设备、人为、环境等因素，只有经过科学有效的分析，创造良好的环境，才能有效的开展科学管理。

3.1装置设备影响因素

科学技术的发展，各种掘进设备层出不穷，在一些技术参数上有了很大的改进，稳定性也是越来越好，我国在该技术方面同国外相比，还是相对薄弱一些，种类非常齐全，但是性价比依然没有核心竞争力，自动化程度相对较低，甚至在一定程度上出现滞后的状态，例如我国研发的掘进开采机械设备，质量性能与国外相比还是有差距，截齿磨损严重，设备经常会出现故障，影响正常作业，更是影响了掘进效率。

3.2人为因素

人为因素分为两个方面，主要由管理组织和施工人员组成，对于这个行业来讲，不论发展到什么水平，表现出来的就是参与人数的多少，一线作业人员的素质就显得更为重要了，它对工程实施有着积极的推动作用，只有掌握技术熟练，安全意识强，工作效率才能提升。尤其是对每一项工艺都要进行相应的专业培训。各道工序密切合作，体现出来分工明确，衔接到位，这个时候管理者的水平就显得更为重要了，对管理者计划、组织、领导、控制等职能要求是非常高的，只有这样，才能使开采的效率更高。

3.3环境因素

环境因素一般分为自然的和人为的。自然因素主要以开采范围的地理特征为基础的，是否将自然灾害进行提前的预测，如出现的地下突水、瓦斯等，当出现这种灾害时，对巷道施工安全造成很大的威胁，我们可以借助一些先进的设备进行监测，必要时采取一定的措施，保证施工高效进行。人为的因素也是很大的，由于整个工程缺乏规划性，再加上管理者的随意性很大，不安全的因素变得越来越大，因此，排除安全隐患是非常重要的，我们要做到及时的通风，合理的工作时间等都是很有必要的。

3.4地质条件因素

我国的地质条件是非常独特的，尤其是在一些煤炭开采区，地质条件更是复杂，为了保证该技术能够有效的应用，我们对地质条件进行勘查，将煤岩的硬度、涌水量、瓦斯涌出量等数据进行分析，只有很好的地质条件才能应用该技术，当然一些地质条件差、复杂的情况在很大程度上影响着技术的推进速度，我们要保证该技术的顶板稳定，支护条件好，保证设备能够有效的作业。

4提高煤矿巷道快速掘进的措施分析

4.1转变管理方式，提升管理效率

首先，建立与完善以岗位责任制为中心的管理制度，确保在煤矿巷道快速掘进的这个工作中有相关的管理制度作为参考并开展管理工作，建立其相关的管理制度加快施工进度、降低生产成本，确保整个施工过程的安全及质量。首先，保证安全的基础上才能够开展后续的作业。其次，根据实际工作情况选择合理的施工方法，针对巷道掘进采用一次成巷，加强支护工作。合理的施工方法对巷道掘进的速度有着非常重要的影响。多工种平行作业，可有效提高工作效率。

最后，在管理的过程中加强科学的施工组织。在进行排班中一定要确定每一个工序的作业时间，可以采取多工序平行作业的方式，根据实际情况选择施工作业方式和循环方式，合理安排好施工作业。

4.2充分利用钻探、物探、巷探等技术方法

地质探测技术的目的是为后续的采矿与施工提供依据与参考，是保证巷道掘进施工安全的重要一方面。可以考虑采用钻探、物探、巷探等多种技术方法实现对煤矿的了解，避免出现各种煤矿事故。不同的矿井需要结合自身的情况采取不同的技术，但是一定要预先编制采掘设计图，制定事故预防元，在探测施工的过程中严格按照设计进行施工，还需要不断总结施工经验，最大限度的减少事故的发生。在采取这些技术的过程中一定要不断实现施工方法与施工工艺的优化，从多个方面吸收提升自身施工能力的知识经验，在具体的施工过程中可考虑使用。还可以采用深孔松动控制爆破技术等技术。采用这种技术能够发挥出良好的爆破效果。但是值得注意的是在应用新技术的过程中一定要做好充分的调研与理论研究，在此基础上确定具体的施工方案、施工工序以及施工效果，达到良好的掘进效果与速度。

4.3加强人员素质的提升，保证掘进速度

提升工作人员的素质是非常必要的，工作人员作为实现快速掘进的直接人，其素质直接关系到整个掘进速度与掘进效率。因此加强对工作人员技能的提升非常必要。可以采用培训的方式，特别是针对新工艺的实施，重点对工作人员进行培训，让工作人员能够尽快掌握相关的技术与方法。工人掌握了一定的施工技术只是其中的一方面，想要充分发挥出工作人员的效率，在管理上还需要做好人员的调配，这就要求在管理方面采取更加先进的方式。

5结束语

综上所述，每一个煤矿所面临的地质条件不同，需要因地制宜去分析，根据实际情况，采用合理的施工方案、支护形式，提高机电设备开机率，提高单进水平，保障煤矿安全生产。

参考文献：

[1]马强强.煤矿施工中实施快速掘进技术的研究[J].山东工业技术，2016，(23).

[2]耿志刚.提高煤矿井下掘进单进水平的方法[J].科技与企业,2013，(02).