朱騰飛 劉顏

山東新巨龍能源有限責(zé)任公司 山東菏澤 274000

井工采掘過程中，多種形式的巷道涌現(xiàn)出來，根據(jù)巷道的位置，巷道可以大致分為巖巷和煤巷，處于煤層中的巷道稱為煤巷，處于巖層中的巷道稱之為巖巷。如若采掘巖巷，則不適宜選取持續(xù)的采掘機(jī)，這是因?yàn)槌掷m(xù)采掘難以完成巷道的高效采掘，且?guī)r石太硬，破巖需要的時(shí)間較長。通過使用持續(xù)性采煤機(jī)完成煤巷的迅速掘進(jìn)，由于煤礦煤體的強(qiáng)度有高低之分，煤礦巷道由煤巷和巖巷組成，煤巷占比較大，然而巖巷的存在也不容忽視，所以有效提升巖巷的快速挖掘有利于提高煤礦開采的效益。

1 影響煤礦井下巷道快速成型的因素

影響煤礦井下的綜采作業(yè)效率的因素具有多樣性，除了綜采作業(yè)人員的因素之外，主要受地質(zhì)因素、支護(hù)因素和設(shè)備因素三個(gè)方面的影響。地質(zhì)因素主要是指井下巷道頂板穩(wěn)定性差、頂板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度弱，導(dǎo)致難以形成穩(wěn)定的支護(hù)體系，同時(shí)當(dāng)巷道頂板尺寸過高時(shí)會導(dǎo)致掘錨機(jī)和錨桿鉆機(jī)等設(shè)備尺寸不足，掘進(jìn)作業(yè)后形成一個(gè)較大的空頂，臨時(shí)支護(hù)時(shí)存在極大的施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響了支護(hù)作業(yè)的時(shí)間。支護(hù)因素主要是指由于支護(hù)過程中的底板幫錨桿的位置和掘錨機(jī)行走機(jī)構(gòu)的高度一致，因此導(dǎo)致在支護(hù)作業(yè)過程中作業(yè)人員必須對支護(hù)錨桿的底板進(jìn)行補(bǔ)打作業(yè)，受空間限制，補(bǔ)打作業(yè)只能逐個(gè)進(jìn)行，因此嚴(yán)重限制了井下巷道頂板的支護(hù)作業(yè)效率。設(shè)備因素主要是指在井下支護(hù)作業(yè)時(shí)只能通過人工轉(zhuǎn)運(yùn)支護(hù)材料的方式進(jìn)行，作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度極大，難以進(jìn)一步提升支護(hù)效率，最好的方案是制作簡易運(yùn)輸設(shè)備，輔助支護(hù)材料搬運(yùn)，同時(shí)優(yōu)化支護(hù)方式，減少支護(hù)材料[1]。

2 煤巷快速掘進(jìn)施工技術(shù)對策探討

2.1 確保掘進(jìn)技術(shù)裝備整體水平

結(jié)合煤層條件、頂?shù)装鍘r性，以及地質(zhì)構(gòu)造、煤層性質(zhì)等，選用適合的掘進(jìn)設(shè)備，確保掘進(jìn)機(jī)的性能、截割能力、截齒抗壓強(qiáng)度等達(dá)到要求，以此獲得煤巷機(jī)械化連續(xù)掘進(jìn)施工的最佳效果，有效增加掘進(jìn)的速度、降低工作人員的工作強(qiáng)度。需要注意的是，掘進(jìn)機(jī)使用的為集中潤滑系統(tǒng)，設(shè)備不易于發(fā)生故障，所以可減少維護(hù)的次數(shù)和費(fèi)用。運(yùn)輸設(shè)備、支護(hù)設(shè)備不斷完善，能結(jié)合采煤工作面裝載機(jī)自移裝置工作原理，對掘進(jìn)工作面帶式運(yùn)送機(jī)尾自移裝置加以研究，使得掘進(jìn)具備自移功能[2]。

此外，引進(jìn)掘進(jìn)機(jī)相匹配的錨桿鉆機(jī)非常必要，有助于確保打眼施工質(zhì)量、錨桿支護(hù)速度，不斷創(chuàng)新煤巷機(jī)械化快速掘進(jìn)機(jī)作業(yè)線，減少掘進(jìn)作業(yè)時(shí)間、支護(hù)作業(yè)時(shí)間，使得巷道盡快完成掘進(jìn)作業(yè)。

2.2 氣腿式鑿巖機(jī)巖巷掘進(jìn)

液壓鉆車雖然具有諸多優(yōu)勢，但也存在一系列缺點(diǎn)，諸如難以適應(yīng)地質(zhì)條件，而且購買花費(fèi)較高等問題。該設(shè)備與耙斗裝巖機(jī)共同工作，以完成巖巷采掘工作。

氣腿式鑿巖機(jī)特點(diǎn)和長處是：第一，各工序間的平行作業(yè)能夠同時(shí)完成，且能夠顯著提升破巖的速度和效果，提升了作業(yè)效益；第二，采掘工藝相對成熟，有很好的地質(zhì)條件適應(yīng)能力，掘進(jìn)斷面的尺寸對其打眼、鑿巖不會造成太大影響。第三，破巖的效益總體比較高，掘進(jìn)量是30-40m3/h，處于正常作業(yè)情況。氣腿式鑿巖機(jī)在井下工作過程中移動(dòng)起來也較為便捷，這是因?yàn)樵撛O(shè)備的體積較小。鑿巖機(jī)（氣腿式）盡管具有明顯的優(yōu)勢，但也存在諸多缺點(diǎn)，其中包括機(jī)械運(yùn)作中機(jī)械自動(dòng)化程度較低、作業(yè)人員工作強(qiáng)度大、安全系數(shù)較低、沒有辦法滿足機(jī)械化裝巖要求。氣腿式鑿巖機(jī)的這些缺點(diǎn)制約著它掘進(jìn)的速度，從而造成它的普適性比較差，只能用在煤礦采掘中的較小斷面巖巷掘進(jìn)施工。

2.3 完善支護(hù)方式和參數(shù)

巷道圍巖的性質(zhì)有所差異，并且支護(hù)方式、參數(shù)區(qū)別非常大，需結(jié)合頂?shù)装鍘r性因素、地應(yīng)力分布規(guī)律因素和煤層性質(zhì)因素等，選擇和圍巖性質(zhì)匹配的支護(hù)方式、參數(shù)，不斷完善支護(hù)設(shè)計(jì)、降低支護(hù)循環(huán)作業(yè)時(shí)間，滿足巷道快速掘進(jìn)施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如果頂板破碎底鼓嚴(yán)重，建議將巷道斷面設(shè)置為拱形，以此有效降低巷道受力，確保巷道掘進(jìn)工作效率，避免發(fā)生應(yīng)力集中問題。在頂板完整和巖性較佳條件下，可通過增加錨桿支護(hù)時(shí)間的方式排距，降低巷道支護(hù)量、加快實(shí)際掘進(jìn)的速度。巷道臨時(shí)支護(hù)，對掘進(jìn)支平行作業(yè)的影響非常大，臨時(shí)支護(hù)簡單則會對巷道掘進(jìn)施工安全構(gòu)成不良影響。臨時(shí)支護(hù)無法達(dá)到科學(xué)、合理的要求，對于巷道掘進(jìn)速度的威脅較大，故而需要不斷研究新型機(jī)載臨時(shí)支護(hù)設(shè)備，有效取代以往前探梁支護(hù)設(shè)備，進(jìn)而保障巷道整體掘進(jìn)工作質(zhì)量[3]。

3 結(jié)語

①影響煤礦井下的綜采作業(yè)效率的因素主要包括地質(zhì)因素、支護(hù)因素和設(shè)備因素三個(gè)方面；②臨時(shí)前探支護(hù)的方案，是在礦井掘進(jìn)機(jī)的機(jī)體上設(shè)置一個(gè)頂板防護(hù)棚，在錨護(hù)作業(yè)的過程中形成一個(gè)穩(wěn)定的臨時(shí)通道，防止作業(yè)過程中頂板的冒落，確保井下支護(hù)作業(yè)的效率和穩(wěn)定性；③自動(dòng)托送網(wǎng)機(jī)構(gòu)實(shí)際的定位精度可達(dá)±5mm，同時(shí)能將支護(hù)時(shí)的一次到位率提升到97% 以上；④采用前探支護(hù)設(shè)備和增加自動(dòng)托送網(wǎng)機(jī)構(gòu)的方案能夠?qū)⒕孪锏谰蜻M(jìn)效率提升17% 以上，將巷道支護(hù)周期降低21% 以上，對提升井下支護(hù)效率的精度具有十分重要的意義。