鄭臣良

冀中能源峰峰集團(tuán)新屯礦 河北邯鄲 056201

1 煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)現(xiàn)狀及其影響因素

1.1 巷道頂?shù)装迕媾R重壓

在煤礦巷道掘進(jìn)期間，巷道頂部頂?shù)装灞旧頃?huì)承受著不同方向產(chǎn)生的應(yīng)力，同時(shí)受制于環(huán)境和技術(shù)條件的限制，頂?shù)装宄尸F(xiàn)比較大的松散狀態(tài)，導(dǎo)致整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)完善性和支撐性都較差[1]。如果此時(shí)掘進(jìn)區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，巷道底會(huì)面臨著重壓及多方面不均勻受力，導(dǎo)致整體穩(wěn)定性能降低。

1.2 相關(guān)設(shè)備影響較大

在大多數(shù)煤礦地下巷道掘進(jìn)期間，會(huì)用到大量大功率設(shè)備，即使在目前相關(guān)設(shè)備技術(shù)比較科學(xué)成熟的情況下，部分煤礦受制于技術(shù)條件和科學(xué)意識(shí)影響，仍然采用老式設(shè)備和方法進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。而這些設(shè)備一個(gè)非常大的特點(diǎn)就是作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的物理振動(dòng)很明顯，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的環(huán)境下，這些直接或間接產(chǎn)生的振動(dòng)都容易造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)崩壞，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重安全事故。

1.3 施工方案缺乏整體把控

在一些煤礦巷道掘進(jìn)施工時(shí)，沒(méi)有針對(duì)具體地質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行全面考察，導(dǎo)致沒(méi)有形成一個(gè)具有前瞻性和整體性的掘進(jìn)施工管理方案。很多時(shí)候，在巷道掘進(jìn)時(shí)都是按照大致方向進(jìn)行施工，在出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題時(shí)再進(jìn)行補(bǔ)救，導(dǎo)致最終完成的工程整體性和安全性都很差。更重要的是，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，如果在支護(hù)結(jié)構(gòu)搭建方面缺乏綜合性，容易導(dǎo)致在后續(xù)施工時(shí)發(fā)現(xiàn)已完成的支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐狀況出現(xiàn)了變化，不得不及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救。

2 煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)形式

2.1 礦用型鋼支護(hù)

在實(shí)際井下巷道掘進(jìn)支護(hù)施工過(guò)程中，通常情況下會(huì)使用工字鋼型型鋼。這種型鋼本身都具有良好的抗壓性能及抗拉性能，巷道支架在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)同時(shí)受到橫向的載荷和縱向的推力，因此支架必須要在橫縱方向上同時(shí)滿足實(shí)際的載荷需求。此外，在實(shí)際使用支護(hù)型鋼的過(guò)程中，必須充分考慮其本身的可伸縮性[2]。

2.2 可縮性支架支護(hù)

可縮性支架本質(zhì)上屬于金屬支架的一種類型，這種支架在實(shí)際使用過(guò)程中其具體的載荷能力主要指的是在收縮過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的載荷能力。這種載荷能力會(huì)受到多種因素的影響，例如支架整體的結(jié)構(gòu)形式、連接件運(yùn)行狀況等都會(huì)對(duì)支架載荷能力產(chǎn)生影響。對(duì)于這種可縮性支架來(lái)說(shuō)，其極限承受力就是整個(gè)支架在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的最大承載力。支架在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中是否會(huì)產(chǎn)生塑性變形，則是判斷其承載力極限的主要依據(jù)。通常情況下，支架實(shí)際的承載力與極限承載力之間會(huì)有一定的差距，對(duì)這個(gè)差距進(jìn)行觀測(cè)計(jì)算就能夠確定可縮性支架的狀態(tài)，因此，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)人員必須準(zhǔn)確判斷并計(jì)算該差值。隨著差值的不斷減小，可縮性支架的基本狀態(tài)越來(lái)越好。由此可見(jiàn)，如果能夠充分保證極限載荷能力與實(shí)際載荷能力數(shù)值無(wú)限接近，則表示可縮性支架能夠保持在良好狀態(tài)。

3 煤礦巷道掘進(jìn)技術(shù)優(yōu)化方式與工藝

3.1 機(jī)械化的掘進(jìn)方法

從我國(guó)目前的煤炭開(kāi)采過(guò)程中，主要利用的機(jī)械性巷道掘進(jìn)技術(shù)，是一種綜合機(jī)械化的掘進(jìn)方式，主要是通過(guò)錨桿與一些機(jī)器設(shè)備連成一體化，進(jìn)行掘進(jìn)的一種方式，可以提高掘進(jìn)效率，縮短工作周期。例如，在進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，普遍采用掘進(jìn)機(jī)，是整個(gè)巷道掘進(jìn)的關(guān)鍵部分，能夠有效的發(fā)揮功能，滿足當(dāng)前巷道掘進(jìn)的效率需求。其次，在掘進(jìn)作業(yè)開(kāi)展的過(guò)程中，還使用采煤機(jī)，它能有效的對(duì)好到開(kāi)展掘進(jìn)進(jìn)行煤炭的挖掘，錨桿鉆眼設(shè)備的發(fā)展主要經(jīng)歷了電動(dòng)錨桿鉆機(jī)→爬桿式錨桿鉆機(jī)→鉆車式錨桿鉆機(jī)→支腿式氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)→機(jī)載式液壓錨桿鉆機(jī);噴漿設(shè)備主要有潮式、 濕式噴漿機(jī)。耙矸機(jī)械的發(fā)展經(jīng)歷了人工裝巖→耙斗裝巖機(jī)→側(cè)卸式鏟斗裝巖機(jī)→挖斗裝巖機(jī)。同時(shí)，綜合考慮地質(zhì)條件采購(gòu)一些寬度的煤層，有效的開(kāi)采，提升煤炭開(kāi)采的效率。最后可以采用掘錨一體的掘錨機(jī)，把連續(xù)采煤作為關(guān)鍵部分，采用懸臂式的挖掘機(jī)作為基礎(chǔ)，同時(shí)，進(jìn)行作業(yè)活動(dòng)，這是對(duì)連續(xù)采煤機(jī)的一種優(yōu)化與改進(jìn)，能夠更好的滿足掘進(jìn)工作的需求。

3.2 煤礦巷道掘進(jìn)工藝流程

在掘進(jìn)過(guò)程中，對(duì)機(jī)械設(shè)備的使用，要確保設(shè)備零部件符合掘進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，例如油缸、同步閥等一些專業(yè)的配件，要定時(shí)的對(duì)零部件進(jìn)行更換和維修，確保處在一個(gè)平衡的狀態(tài)，定期開(kāi)展檢查工作能夠?qū)λ嬖诘娘L(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制。同時(shí)，最為關(guān)鍵的是同步閥油液的清潔度保持在使用的標(biāo)準(zhǔn)中，例如當(dāng)油液的清潔度不符合標(biāo)準(zhǔn)，可能會(huì)對(duì)掘進(jìn)設(shè)備的精度產(chǎn)生一定的影響，所以，可以在油箱內(nèi)放置一些小配件[3]。

3.3 掘進(jìn)技術(shù)方面的優(yōu)化

在進(jìn)行爆破的過(guò)程中要采用光面爆破，這樣可以對(duì)所需要的炸藥進(jìn)行合理的配置，不會(huì)出現(xiàn)資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，同時(shí)，在對(duì)巷道進(jìn)行爆破的過(guò)程中，可以使的巷道更加整齊，符合施工的要求，除此之外，對(duì)于周圍巖石的承受與穩(wěn)定能力，也有一定的提升作用。還要采用光爆錨噴技術(shù)，也就是說(shuō)把光曝與錨噴進(jìn)行結(jié)合的一項(xiàng)技術(shù)。在很多煤礦企業(yè)中都采用了這種方法進(jìn)行巷道的掘進(jìn)，能夠提高的工作效率。

3.4 合理組織施工

（1）提高勞動(dòng)組織。在進(jìn)行施工組織的方面要采取新的組織方式，例如勞動(dòng)組織，在傳統(tǒng)的巷道掘進(jìn)中一般采用的是四六制，在這個(gè)基礎(chǔ)上也進(jìn)行了一定的改進(jìn)，采用四班生產(chǎn)插班檢修的方式。

（2）優(yōu)化人員組織要使人員明確他們的主要負(fù)責(zé)作業(yè)，例如，切割、支護(hù)等，在一些運(yùn)輸和材料的供給方面，也要配置專門(mén)的組別來(lái)進(jìn)行負(fù)責(zé)，同時(shí)在運(yùn)料的過(guò)程中，從的產(chǎn)地運(yùn)到的煤炭放置地面，也要加強(qiáng)對(duì)運(yùn)料的管理。檢修組要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的檢修，包括皮帶、管子、電纜等。同時(shí)，要制定非常嚴(yán)格的責(zé)任制，能將工作細(xì)化到每個(gè)人上，讓每個(gè)人都明確自己的責(zé)任，能做到在巷道掘進(jìn)的過(guò)程中一次性成功。

4 結(jié)語(yǔ)

在煤礦井下巷道掘進(jìn)作業(yè)過(guò)程中，支護(hù)作業(yè)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。只有科學(xué)合理地選擇支護(hù)技術(shù)，才能充分保證煤礦井下巷道掘進(jìn)作業(yè)的正常開(kāi)展。由此可見(jiàn)，對(duì)于煤礦掘進(jìn)作業(yè)來(lái)說(shuō)，實(shí)井下地質(zhì)構(gòu)造越來(lái)越復(fù)雜，礦山壓力越來(lái)越大，巷道事故的發(fā)生頻率也越來(lái)越高，因此必須做好煤礦井下巷道掘進(jìn)的支護(hù)工作。