陕煤集团神南产业发展有限公司陕西榆林719000
摘要：煤炭在中国的国民经济中占有很重要的地位，煤矿行业的发展能够有力促进中国经济的发展。在煤矿施工中，煤矿掘进技术是一项非常重要的工作，提高掘进技术才能保障煤矿生产效率。
关键词：煤矿施工；快速掘进；技术
1煤矿巷道快速掘进技术现状
近年来，随着掘进机技术的快速发展以及锚杆支护技术的推广，我国煤矿巷道开拓以往由人工、爆破掘进为主，近些年逐渐形成了以掘进机为主的3种类型的机械化掘进工艺：①悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线；②连续采煤机与锚杆钻车配套作业线；③掘锚机组掘锚一体化掘进。其中第1种配套作业线因其适应性好，应用最为广泛，但掘进速度较慢。第2种需交叉换位施工，对地质条件要求较高，仅在我国神东、榆林部分矿区得到了推广应用。第3种掘锚机组能够实现掘锚同步作业，在条件适合的地区能够显著提高掘进效率，但对地质条件要求也比较高，推广受到限制。机械化掘进作业线系统配套表如表1所示。
表1机械化掘进作业线系统配套表
当前煤矿巷道掘进主要采用掘锚分步作业的方式，据不完全统计，在一个循环中支护时间占总时间的50％～60％，截割占20％～30％，系统故障影响占10％～15％。支护作业时间是影响掘进巷道成巷效率的关键因素。另外，掘进施工中各环节配套不完善、装备效能发挥不充分也是造成掘进速度慢的一个重要因素。国内外在研究巷道快速掘进中，通常以提升锚杆支护效率和机械化施工为主导方向。为实现煤巷快速高效掘进，适应锚杆支护技术的快速发展，世界主要产煤国一直在探索、研究，使掘进机与锚杆钻机合二为一，通过在掘进机上装设锚杆钻机，用一台设备来完成巷道掘进的落、装煤及锚杆打眼、安装功能，研制出了掘锚机组和掘进与支护一体机，如图1所示。
图1悬臂式掘进机作业配套线路图
1.悬臂式掘进机2.机载锚杆钻机3.除尘系统4.桥式转载机5.带式输送机
掘锚一体机实现了锚杆支护装备与掘进机的集成设计，然而从现场使用情况来看，效果并不理想，除在部分地质条件较好矿井取得一定进展外，在大部分情况下掘进效率仍然无法令人满意，其核心问题仍然是无法解决掘锚平行作业。另外受巷道条件限制，施工工艺等多方面影响也制约了巷道掘进效率的提升。
2影响煤矿巷道快速掘进的因素分析
2.1管理方面
管理方面主要是两个方面，一方面是人，一方面是管理组织形式。如果操作人员没有严格按照相关规程进行操作，或者是自身能力不够，对机械设备的了解不够深、操作不够熟练。管理者发挥出来的管理作用也非常重要，但是由于管理者自身专业素质不强，对整个生产过程中的指导性不够，未实现对整个生产作业的全过程管理，从而影响到整个施工。在管理组织形式方面，不仅要建立最基本的管理制度，还需要选择合适的施工方法，但是由于管理者自身的原因导致出现各种问题。
2.2地质方面
由于地质构造会存在大量的褶皱、断层等等，导致整个采煤条件变得复杂，如此复杂的采煤条件将会严重影响到煤矿巷道的掘进速度，例如工作面煤岩硬度、围岩节理现状、褶区构造、瓦斯量、掘进面涌水量等都可能影响到掘进速度。
3煤矿施工采用快速掘进技术的具体措施分析
3.1运用先进的掘进技术
在煤炭开采中采用的支护技术一定要在设计时保证好其支护强度。设计支护时，要仔细勘察现场实际情况，仔细分析施工工艺、支护材料和施工监测等情况，并选择适用的掘锚工艺技术，优化处理相关的锚杆支护参数，解决松软顶板巷道支护等技术性的难题，以此确保作业工序精炼，加快锚杆支护速度，这样可以有效节省锚杆安装时间。不断创新和改进快速掘进工艺，将快速掘进设备的性能最大限度地发挥出来。
3.2采用先进的掘进设备
如果能够采用先进的设备，那么人工操作的部分就会大大减少，施工质量由此可以得到保证，施工安全也可以得到保证，这样可以有效避免因为人工扳手的使用而出现的紧固随意性大的问题，设备稳定性也就得到一定保证。在安装锚杆的过程中，应使用大功率的气动锚杆安装机，这样可以提高安装质量，同时可以减少支护时间，巷道掘进水平和效率由此提高。可以积极引进掘锚一体化钻机，它可以更好的对硬岩煤巷施工。积极研发或引进大扭矩旋转，它可以在硬岩条件下工作，这样可以提高钻眼速度，保障掘巷效率。要在综合分析中国当前地质状况的基础上，引进或研发先进的机械设备，并且注意总结工作经验。
3.3采用先进的地质探测技术
煤矿挖掘环境的好坏受地质情况的直接影响，也是影响掘进速度的关键因素。如果提前完全了解了地质条件，那么煤矿掘进工作就会得到更好的保障。地质探测技术越先进，在测量地质时可以做到更加完整和精确，得到的相关数据也就更加准确，这样可以更好地进行施工设计，能有效减少因为各种地质问题而引起的施工障碍，同时还可以做到早预防、早处理。准确测量好水文地质和地质构造情况，能有效避免出现瓦斯事故和各种透水问题，以此确保施工安全。
3.4使用深孔爆破技术
在煤炭开采中，最佳的开挖方式是全断面一次爆破技术，该技术可以通过深孔爆破技术来完成，由此提高挖掘速度。相关工作人员在操作时需要先控制好爆破岩石，确保能加大岩石量，装岩时间点和打眼时间点需要把握好，以此提高挖掘效率和速度，确保施工质量。直眼掏槽时，需要工作人员先装好1支～2支药卷，爆破完成后再处理残留岩石。双阶契型掏槽方式可以提高炮眼利用率，掏槽深度在操作时可以增大，这样不仅能更加快速地掘进，还能充分进行爆破施工。巷道内施工时，挖掘工作的一项重要数据就是炮眼深度。岩上打眼施工时，相关工作人员应根据具体的情况在施工中采用大断面来进行，将3台～4台风钻装置预设在预打眼的位置正对面，同时结合围岩性质、爆破效果和机具等各种因素，确定炮眼深度和角度，这样可以有效提高爆破效果，同时可以提升工作效率，达到快速挖掘的目标。
3.5优化出矸系统
煤炭挖掘工艺包括三道工序：挖掘、支护和运输。这其中的运输环节最为重要，它在整个操作过程中占据了大部分时间。可以通过提高出煤（矸）水平降低施工人员的劳动强度，以此提高工作效率，进而提高挖掘速度。运用胶带转载机可以有效提高运输的自动化程度，工作面煤（矸）经梭车运送至胶带上，经胶带机直接输送至井底（地面）煤仓。这样的操作方式简单易行，能提高运输操作的效率，同时可以确保出煤（矸）质量，也可以降低运输的事故发生率。
4结语
在整个煤矿工作中，所有工作都是非常复杂以及危险的，其中的巷道掘进工作更是其中的关键。由于巷道掘进速度与煤矿的地质构造、掘进设备、施工方法、施工工艺、组织管理都有很大的关系，因此想要实现煤矿巷道快速掘进需要考虑到各个方面。从每一个与巷道掘进有关的方面进行改进以及优化，不断调整各个方面，确保各个方面都能够达到最优状态，在确保工作人员安全的情况下实现良好的煤矿巷道掘进效率。
参考文献：
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