开滦（集团）林南仓矿业分公司 河北唐山 064106
摘要：近些年来，随着我国社会经济的快速发展，煤矿开采步伐的越来越快，传统的采掘失调问题是目前急需解决的重要内容。因此，快速掘进技术的充分发挥就显得尤为重要，根据现阶段我国快速掘进技术在煤矿岩巷中的实际应用情况来看，多表现在悬臂式掘进机配带式输送机作业线以及液压钻车配侧卸载岩机作业线等方面。基于此，本文就主要简要探析了岩巷快速掘进技术的研究与应用，希望可以为相关从业者提供参考借鉴。
关键词：煤矿岩巷；快速掘进技术；运用
煤矿岩巷掘进是一个复杂的施工工艺，在矿井正常生产中具有重要位置，生产矿井岩巷掘进工程量一般占到矿井掘进总工程量的30%左右。金明煤矿岩巷掘进一直气腿式凿岩机配耙斗装载机为主。近年来，通过引进中深孔爆破技术，增加循环进尺；改变传统的两掘一喷工艺，推广多工序平行作业、皮带连续排矸；改造供风线路、坚持多上钻机等措施，使矿井岩巷炮掘单进水平得以突破。林南仓矿2016年岩巷平均单进80m/月，2017年岩巷平均单进82m/月，个别岩巷掘进工作面破百米。虽然，矿井岩巷单进水平有所提高，但与国内综掘300m/月、炮掘200m/月的高水平单进相比还有较大差距。因此，以林南仓矿1120工作面底板岩巷为工程背景，研究岩巷快速掘进攻关工作，提高岩巷单进水平，缓解矿井接替紧张的局面是目前当务之急。
1工作面工程概况
1120工作面底板岩巷位于东一采区南部，1021下底板岩巷，开口处为半煤岩巷道，上部岩石厚度为1.3m，下部煤层厚度2.3m。掘进范围内上距11槽煤层底法距1～15m；11槽煤层整体呈单斜构造，最大厚度7m，最小煤厚2.55m，平均4m；11槽煤层底板整体产状134°～152°∠3°～9°。煤层直接底为砂质泥岩，灰色、深灰色，含白云母片及植物化石，下部含黄铁矿结核，局部并发育有L9灰岩。经现场调查，1021工作面底板岩巷掘进过程中在巷道层位选择与支护设计、作业方式、人的因素、爆破参数、掘进设备、组织管理因素和外部环境因素等几个主要方面存在提升空间，有待进一步优化。
2影响岩巷快速掘进的因素分析
2.1地质架构
地质架构是影响岩巷掘进速度的重要因素之一，其中煤矿结构、掘进层涌出水量、底板和顶板的板块是否稳定以及煤岩的坚硬程度等都会对掘进的速度产生明显的影响。假如是在实际的采掘过程中，顶部板块的环境较为稳定，中顶部有着比较大的间距，这就会使得掘进的速度得到很大的提升，反之就会降低掘进的速度。
2.2掘进装置
2.2.1装运：装岩工序在平巷掘进中占整个循环时间的30%~50%，林南仓矿岩巷装运以P型系列耙斗装岩机为主，可在30°以下的斜巷使用，实现高效率连续出渣，装岩效率较高。
2.2.2钻眼：林南仓矿岩巷掘进普遍使用的仍是气动凿岩机，由于气腿凿岩机输出功率小，钻速低，如要提高工作面钻孔速度，就需要多上几部钻机平行作业。岩巷掘进需要机械化装备，现阶段在这项工序中缺少相应的装备，机械化程度较低。
2.3施工工艺技术
掘进装置的技术落后，也导致了施工所需的施工工艺技术发展受到了限制，很多新的支护工艺技术无法有效被应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，很多煤矿企业在施工中采用复合支护或者新的大断面棚型支护，即便这种大断面有利于装运、配置以及通风，但是在其施工难度也会相对较大，尤其是在煤层比较松软区域缺少施工经验，使得岩巷的掘进效率会受到一定程度的影响。
3岩巷掘进方案优化
在对岩巷进行掘进施工过程中，由于其涉及工序相对多，而且需要确保每一道工序均能够有序的开展。所以，要想确保岩巷掘进施工过程中能够有效改善掘进效率，便需要进一步的对掘进作业工艺加以优化改进。
3.1实行差异化支护
1120工作面底板岩巷采用断面直墙半圆拱13.3m2，由于底板抽放巷道的服务时间往往较短，采用硬质塑料网+冷拔丝编织网取代原来的钢网护帮顶，可以较好的控制局部岩块的松动和坠落，通过现场调查，L7-8岩层岩性好、整体性强，节理、裂隙不发育，而喷浆的加固和防风化作用一般，因此，本次试验1120工作面底板岩巷采用锚网支护，不再喷浆。锚杆间排距0.8m×1m，锚杆配合H型钢带支护上半部，沿灰岩掘进期间锚索隔排单根布置，在顶板破碎或泥岩中掘进时视顶板条件，增加锚索数量。
3.2岩巷截割作业的线路以及深度优化改进
在跟班写实之后，进一步的优化改进截割线路，由岩石硬度最大同时也极易出现较大块度岩石的巷道断面中部位置进行开槽，从上到下进行截割施工，直至岩巷的底板结构，再由中部从下到上进行截割施工，直至岩巷的顶板结构，这样便确保了截割作业过程中较大块度的岩石比例显著减少。为了更加有效的对岩巷成型加以控制，在两帮位置留置0.5m岩石。在中部截割作业完成之后，便依照设计的边线位置从下至上对所留置的岩石进行截割处理。依照现场试验结果，不同截割深度情况下相应的出渣效率，最终选择截割深度值为0.4m，显著的提升了出渣效率。
3.3快速掘进作业方式优化
1120工作面底板岩巷掘进劳动组织形式采用“三八”工作制，作业方式采用同巷同段和同巷分段平行作业。优化后的作业循环图表如图2所示。在掘进循环作业过程中制定优化措施如下：（1）根据工作面情况，提高岩巷平行作业水平。在岩性好的前提下，两帮锚杆可滞后耙斗装载机补打；锚索滞后迎头10m补打；耙斗装载机距迎头大于10m后，耙渣作业可与迎头作业同步进行。做到迎头打钻打锚索、耙渣、后面补锚杆同时作业。（2）加快各工序之间的衔接，提高单个工序施工速度。1120工作面底板岩巷巷道掘进断面13.3m2，要上够4~5部钻，加强职工间相互配合，提高施工熟练程度，缩短单个工序时间消耗。（3）缩短岩巷移耙斗装载机时间。每掘进30m前移耙斗装载机，并将耙斗装载机前移时间控制在2班。
3.4劳动组织优化改进
设置专门的岩巷掘进责任小组，明确不同部门、不同人员的分工，将责任落实到个人，并且对岩巷掘进作业提供大力的技术支持。（1）编制岩巷掘进掘进作业圆班正规循环图表，明确具体的施工流程以及工艺，并且确定“掘二锚二”的作业模式。（2）设置专门的机械设备维护与检修作业小组，专门负责掘进设备的维护、保养以及检修等工作。（3）充分的利用施工过程中四孔超前探时间，开展掘进设备的检修工作，最大限度争取掘进时间，并且保证掘进设备的性能优良。
4结语
煤矿井下岩巷快速掘进作业将有助于解决煤矿采掘接替紧张。当前应当积极做好煤矿井下岩巷快速掘进技术的研究与应用，并加快对各类煤矿井下岩巷掘进设备的研究与应用，以技术、设备的更新升级来推动煤矿井下岩巷高速掘进作业安全、高效的进行。在煤矿井下岩巷高速掘进的过程中将会受到多种不同干扰因素的影响，应当结合煤矿井下的实际情况，合理地选择煤矿井下岩巷的掘进与支护方式，提高作业效率。
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论文作者:魏健
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/14
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