摘要：煤矿巷道的掘进直接关系着开采工作的质量和效率，是煤矿企业必须要重视的基础工作。对煤矿巷道掘进技术的开发和提升对煤矿企业的经济效益和开采施工人员的生命财产安全有着重大意义。因此，本文以Ⅱ⑶下采区皮带下山工程为例，对煤矿巷道掘进施工的影响因素及关键技术进行分析探讨。
关键词：煤矿巷道；掘进施工；影响因素；关键技术
一、工程概况
Ⅱ⑶下采区皮带下山总工程量732.6m（平距）。自Ⅱ⑶下采区皮带下山P8﹟点前23.9m处开窝，巷道按方位角146°30′，-28°下山施工435.1m后按-13°施工234.2m后再按-3‰施工53.9m结束。
二、该煤矿巷道掘进施工的影响因素
1、设备装备水平
该队机电设备多（与其他岩巷队比较），设备陈旧且大多是修复的运行期间易发生故障影响生产。该队机电维护人员5名，其中3名为新职工，对机电知识掌握不够全面，若遇到突发性的机电事故，处理问题非常困难。
2、施工组织困难
Ⅱ⑶下采区皮带下山巷道坡度大（-28°）、巷道断面大（掘进断面16.03m2）、迎头岩石坚硬，迎头倒矸和迎头排水时间长，耙装机耙装难度大，耙装时间和迎头排水时间占循环作业时间的三分之一，迎头压力大顶板破碎，支护困难，打下山眼职工劳动强度大，钻杆钻眼后不易拔出，易堵眼，另迎头施工与出矸时不能平行作业，，职工的作业时间长且劳动强度大。
3、管理水平
现阶段，煤矿企业存在这样的问题：片面追求经济效益，没有合理规划煤炭开采。在煤矿巷道掘进施工中，由于缺乏科学的管理，将施工进度放在首位，忽视了施工安全，这为掘进施工埋下了很多安全隐患。
三、煤矿巷道掘进施工的关键技术
1、改进煤矿巷道掘进施工中用到的设备
先进的设备装备会降低工作人员的劳动强度，促使工作人员的工作效率得以提高。因此，煤矿企业要从国外引进新型的设备，提高掘进施工的效率。对于设备维护人员来说，其要认真观察设备的运行状况，如发现设备的运行状况存在异常，就要检查设备是否出现了问题，如果确实存在问题，此时设备维护人员要立刻停止该设备的运行，分析产生问题的原因，并将问题解决掉。
在该队下山施工初期使用的是P-60B型耙装机，耙斗容积小、耙装效果差、迎头倒矸占用时间长、装车斗数多（装满1矿车需3耙斗）严重制约出矸量，针对以上难题，该队果断采用P-90B型耙装机，并对耙装机耙斗进行改造，将耙斗的扒齿角度增大至130°，增大扒齿与迎头自由面的接触面积，增加了一次倒矸面积和倒矸量，与P-60B型耙装机相比较，该耙装机的迎头倒矸效率提高了20%。因为该下山坡度大（-28°）装车时易造成矿车两端矸石不均匀且易撒矸，增加了耙装机下方矸石的清理量并且造成斜巷撒矸、滚矸、大块矸石滚落伤人事故，针对上述问题该队对耙装机卸料槽进行改造，将卸料槽的卸料口整体下移200mm，在卸料口前端安装宽600mm长1.4m的皮带，耙装机装矸时即装车矸量适中又不会造成撒矸。
2、完善施工工艺（采用三班循环掘锚台阶式快速施工）
（1）接班后检查迎头顶、帮及系统安全情况并对喷层进行养护迎头排水→施工紧靠永久支护的第一排锚杆{打正顶锚杆眼→上圆钢钢带梁→安装正顶锚杆→从巷道中间向两帮依次施工安装锚杆，此时压联网﹜→前移临时支护器→施工紧靠永久支护的第二排锚杆（安装顺序及要求同上）→打炮眼→吹眼、排水→按爆破图表分次装药分次起爆，装药量严格按照爆破说明要求装药、联线、爆破（并执行一炮三检和三人连锁爆破制）→待炮烟吹净进行对瓦斯、安全质量检查→敲帮问顶、临时支护→初喷顶部、迎头自由面、对锚过网的巷道复喷→出矸。
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（2）接班进行全面安全检查→耙耙装机前浮矸到硬底→打卧底眼→装药、连线、爆破（并执行一炮三检和三人连锁爆破制）→待炮烟吹净进行瓦斯检查→耙两帮浮矸、出矸→安全检查、敲帮问顶、初喷帮部、排水→延耙装机前两帮锚杆（打帮眼、上圆钢钢带梁、安装帮锚杆）→用锚杆安装机紧固锚杆螺母→喷浆→交接班。
3、管理好施工现场的顶板
顶板状态的好坏既会影响到施工安全，还会影响到施工进度。如煤矿企业不重视顶板管理这项工作，就极为容易发生顶板垮落等安全事故。鉴于此，煤矿企业要制定完整的作业规程，但在制定作业规程时，不仅要考虑到地质勘探的结果这一因素，还要考虑到巷道掘进施工因素。同时作业规程中要包括了管理顶板的内容。在煤矿巷道掘进施工中，由于开采工作面的地质构造存在差别，因此在管理顶板时要运用多种策略。在实际工作中，要根据实际情况适当调整管理顶板的策略，确保顶板始终处于安全状态下。
4、加强施工人员管理
施工人员是掘进工作的执行者，也是掘进机械的操作者，施工人员职业素质将直接影响机械的操作效率和施工的安全性，必须加强对施工人员的管理，一线施工人员的学历水平和专业技能必须满足考核，对于现有施工人员要进行定期考核培训，不断提高其职业素质及自我保护意识，从而实现安全生产。
四、该工程采用三班循环掘锚台阶式快速施工工艺的优点
1、三班循环掘锚台阶式快速施工工艺有效的解决了下山掘进成型难控制的问题，此工艺在施工上半部巷道（上半部高度为2.8m）时，使用7655风动凿岩机钻眼时此高度为最佳高度，高度超过2.8m后人员操作风动凿岩机困难，易造成钻眼质量降低，爆破效果差，进而造成巷道差。
2、三班循环掘锚台阶式快速施工工艺有效的解决了下山掘进“关门”现象，此工艺在施工上半部巷道时，很好的控制了巷道的有效空间，保证了巷道的支护高度，使巷道支护质量（锚杆的间排距、锚杆安装角度）达到支护标准。
3、三班循环掘锚台阶式快速施工工艺有效的解决了下山施工中下部巷道一次成巷难题。
“三掘三喷”工艺在处理巷道底板欠挖时，一次卧底量小，巷道下部空帮时间长，支护不及时易造成巷帮岩石风化造成片帮伤人事故。
“三掘三喷”：接班后检查迎头顶、帮及系统安全情况并对喷层进行养护→施工紧靠永久支护的第一排锚杆{打正顶锚杆眼→安装正顶锚杆→从巷道中间向两帮依次施工安装锚杆，此时压联网﹜→前移临时支护器→施工紧靠永久支护的第二排锚杆（安装顺序及要求同上）→打迎头上部眼→倒迎头的矸石→打迎头下部眼→按爆破图表及说明装药、联线、爆破（并执行一炮三检和三人联锁爆破制）→待炮烟吹净进行对瓦斯、安全质量检查→敲帮问顶、临时支护→初喷顶部、对锚过网的巷道复喷→出矸。
三班循环掘锚台阶式快速施工工艺在巷道上半部施工完毕后，从耙装机处开始向迎头对巷道底板进行二次掘进，每班一次掘进量大，巷道下部空帮时间短，支护及时有效的解决了片帮伤人事故。
此工艺的成巷时间比“三掘三喷”工艺缩短了2-3天。
4、三班循环掘锚台阶式快速施工工艺提高了出矸效率
三班循环掘锚台阶式快速施工工艺，上半部巷道施工期间，由于掘进空间小，支护速度快，将剩余的时间进行出矸，可提高效率20%，下部巷道施工期间卧底量大、卧底距离长、矸石量多出矸效率高。
结束语
煤矿属于高危险行业范畴，中国每产百万吨煤的死亡人数是欧美等发达国家的数十倍，这说明中国的煤炭开采技术水平与国外相比仍存在差距。巷道掘进作为煤矿生产中的重要步骤，掘进效率直接影响着煤矿生产能力。施工中地质构造、掘进设备、施工工艺及人为因素均会影响巷道掘进，但这些因素理论上均可控制，对此，相关企业要有针对性地采取控制措施，创新生产管理经营理念，提高生产的自动化水平，从而保证企业的经济效益。
参考文献：
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[2]邓飞.浅析煤矿巷道掘进技术的影响因素[J].技术与市场，2014，07：133+135.
[3]闫晓文.煤矿巷道掘进技术的影响因素分析[J].企业技术开发，2014，14：162-163.
论文作者:闫二强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/11
标签：巷道论文; 煤矿论文; 装机论文; 顶板论文; 锚杆论文; 卸料论文; 设备论文; 《基层建设》2017年第12期论文;