摘要：我国是一个资源大国，其中，煤炭资源位于岩层中，要实现对煤炭资源的开采需要掘进大量的岩层巷道。随着煤矿开采技术的改进，工作面推进的速度越来越快，对岩巷的掘进速度提出了更高的要求。因此，为了保证煤矿生产的高产高效，必须保证岩巷的掘进速度。在实际施工过程中，有很多因素影响岩巷的掘进，很大程度上限制了生产效率。为了提高岩巷的掘进速度，必须要对现在的岩巷掘进技术进行优化，以提高掘进的效率。本文介绍了影响岩巷掘进的因素，在此基础上提出了改进岩巷掘进速度的一些措施。
关键词：综采技术；煤岩巷道；快速掘进；发展趋势
引言
煤炭是中国的主体能源，其供给对中国经济的正常运行起着重要的作用。煤矿开采是获取煤炭资源的途径，中国的煤层埋深变化比较大，多采用井工开采。在过去，煤矿开采主要采用炮采和普采工艺，而现在，大多数矿井采用的是综采工艺。随着综采技术的改进，煤炭开采效率不断提高。然而，当开采速度过快时，旧的工作面已经回采完成、新的工作面还未完工的情况时有发生，这种情况称为“采掘接替紧张”。造成采掘接替紧张的因素有很多，既有人为因素，又有技术因素。由于人为因素不可控，本文只分析了技术因素。通过对煤矿岩巷快速掘进技术的分析，探讨了快速掘进技术未来的发展趋势。
1岩巷快速掘进的影响因素
在岩巷掘进过程中，施工的流程有多个工序，这些工序组成了岩巷快速掘进系统。若每道工序的衔接不流畅，则掘进的速度受到了很大的影响。这只是在技术层面上的原因，而很多掘进系统还受到煤矿地质条件的影响。所以岩巷快速掘进时应该综合考虑技术和地质方面做出合理的调整，从而提高煤矿岩巷的掘进速度。下面对影响掘进的因素进行分析。
1.1地质构造的影响
由于巷道位于岩层中，这导致掘进速度不可避免的受到岩层地质构造和岩层特性的影响，例如矿区构造、断层、涌水量、岩石的硬度。为了减轻地质构造对掘进的影响，需要综合考虑地质构造的一些情况，并对掘进做出相应的调整。例如在岩层的顶底板岩层稳定性较好，这时就可以适当的提高掘进速度；若掘进工作面前方的涌水量出现异常时，要采取安全措施，在确保安全的前提下方可继续进行掘进。
1.2掘进设备的影响
虽然我国的矿山机械设备得到了很大的发展，但是总的来讲我国自主生产的矿山掘进设备的稳定性和性能相对于国外的设备还存在很大的差距。这差距主要体现在我国掘进设备的机械设备的机械化程度低，人工劳动强度高，而且故障率相对较高，这就导致掘进很多时候都达不到预期效果。最为关键的是我国的掘进设备在掘进和支护的结合方面较差，这导致掘进支护的协调性较差，当掘进完成时而支护不能跟上。
2提高岩巷快速掘进的措施
2.1强化组织管理，多工序交叉作业
在岩巷掘进作业过程中，为了提高掘进作业的速度，在严格遵守煤矿安全生产规程的基础上，建立多个工序交叉作业方式。通过多工序交叉作业，有效地减少各个工序的作业时间以及衔接时间。为了使各个工序能同时作业，应该充分了解各个工序的内容和限制条件，从而制定出合理科学的作业方案。在岩巷掘进时采用多工序交叉作业方式能有效地提高掘进的效率。多工序的平行作业和交叉作业离不开科学的组织和管理，这就要求在岩巷的掘进具体施工过程中，应该重视施工的管理和工序的合理分配。
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2.2更新掘进设备，提升工人作业技能
岩巷的掘进是通过机械设备来完成的，机械设备的好坏对掘进施工起着至关重要的作用。良好的掘进设备不仅能保证掘进速度，还能最大程度上保证掘进施工的安全性。因此，在岩巷快速掘进时，要更具掘进的实际情况选择合适的掘进设备及工具。对于很多煤矿，采用的大多是老式的掘进机，掘进速度相对于现代的综掘机太慢，而且工人的劳动强度十分大，在有条件的情况下，应该选择更换。为了保证施工的连续性和平稳性，对于掘进机的一些关键部件一定要选择进口设备，以最大程度上保证掘进设备的可靠持续地运行。
为了使掘进速度达到最大，就要采用先进的掘进技术活手段，在破岩时可以采用更为高效的深孔爆破技术来破岩，而对于岩石的运输尽量选择刮板输送机。因此，为了使岩巷掘进速度大幅度提高，应该最大程度上保证掘进施工工艺的连续性。在生产过程中，应该根据施工的条件和技术条件，不断的完善施工工艺，从而有效地提高岩巷的施工速度。
在掘进过程中，人发挥着重要的作用，主要体现在实现现场施工组织管理，保证各个施工工序的有效地进行。此外，工人的施工经验对于提高掘进速度也十分关键，主要体现在地质情况的判断。为了充分发挥员工的积极性，应该制定一定的奖励措施鼓励工人提出合理的改进方案。与此同时，煤矿企业应该对煤矿员工进行培训，使他们学习国内先进的掘进技术和一些先进的掘进设备的操作方式，以期能改善岩巷的掘进速度。
2.3综掘法岩巷掘进技术
相比较而言，综掘法岩巷掘进技术具有更为完善的装备体系，主要包括带式输送机、悬臂式掘进机以及梭式矿车等。该技术的优势主要为具有较高的自动化水平，掘进速度比前两种更快；由于掘进机较重，在掘进时不会对围岩造成很大的扰动，在很大程度上保证了巷道周围岩石的完整性，降低了支护的难度。综掘法岩巷掘进技术适用于大断面巷道的掘进，而对于16m2以内的断面，该技术掘进的效率较低，且对于不同岩性的岩巷，不具备较强的适应能力。因此，在实际应用中，要求做好作业条件分析，保证断面较大、岩石普氏系数超出8且地质条件较为简单，这样才可保证掘进效率。
3煤矿岩巷快速掘进技术的发展趋势
目前，煤矿岩巷快速掘进主要以综掘法和钻爆法为主。采用综掘法时设备体积和质量均较大，安装和运输有一定的难度，导致该方法对矿井地质条件和生产条件的适用性很差；采用钻爆法掘进时，掘进速度慢、安全性能差、施工难度大，但该方法对地质条件和场地的适用性较强，仅需做好爆破参数调整及其他预注浆或预裂措施，便可完成掘进工作。此外，钻爆法能满足不同巷道形状与断面尺寸的需要，仅利用锚杆和锚索就可以实现对巷道的掘进。对比两种掘进方法的优缺点可以发现，未来中国煤矿岩巷掘进将主要以钻爆法为主，即使在大断面情况下，钻爆法也具有不错的效果。例如德国采用钻爆法成功掘进工作面22～35m2，在掘进时装岩机发挥了重要作用。尽管德国煤矿岩巷主要以半煤岩巷为主，但仍将钻爆法作为主要掘进方法。在今后的工作中，对于全岩巷道，中国煤矿可考虑采用钻爆法，充分发挥其作用。因此，未来应着重改进钻爆法的不足，使其具有更高的工作效率
结语
通过对煤矿岩巷快速掘进技术进行分析发现，在未来几年，钻爆法可能成为中国岩巷掘进的主要方法，这是由中国煤矿复杂的赋存条件决定的。但是，钻爆法自身也存在着一些缺点，例如掘进速度慢、安全性差、施工难度大，这也是中国煤矿未来几年所需解决的关键问题。今后，还需在装备和技术方面不断完善，这样才可真正提高掘进技术的应用水平。当然，所提出的建议也不是绝对的，在煤层赋存条件比较好的矿区，也可以采用综掘法进行岩巷掘进。
参考文献：
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[2]刘鹏飞.岩巷快速掘进影响因素分析及优化[J].山东煤炭科技，2018（9）：31-33.
[3]邓鹏.煤矿岩巷新型快速掘进技术的应用研究［J］.机电工程技术，2017，46（8）：235-237.
论文作者:王宗明
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/22
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