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淮南矿业集团 顾北煤矿 开拓一区，安徽省 淮南市232000
摘要：目前，我国的煤矿发展十分迅速，煤炭是一种在地球上存储量相对较多的矿产资源，其遍布世界各地，成本偏低，并且作为人类生活、工作中的主要能源来源，被大量开采。中国现在作为世界上的经济大国，人口众多，而且工业发展迅速，煤炭需求量巨大。然庞大的煤炭需求量背后，相对落后的开拓技术，开拓效率低下等问题阻碍了我国煤矿发展的脚步。由此可见，研究煤矿开拓工程快速施工技术是当务之急。
关键词：煤矿；开拓技术；快速施工
引言
近年来，随着社会经济的高速发展，相应的资源开发也在潜移默化中不断加大。依照目前形式分析，我国采煤技术呈持续发展的趋势，在这一领域也取得了明显的成绩，但也存在较多的问题，使得煤矿开采受到一定程度上的限制。采用先进的技术和设备，可以确保开采的效率和质量。在煤矿建设以及生产过程中，开拓效率非常关键，因此应提升施工技术和设备装备水平。
煤矿开拓施工的工序包括：打眼、装炮、放炮、验炮、支护和出矸等环节。要想提高煤矿开拓的生产效率，我认为要着重解决以下四方面问题：
首先，要解决快速打眼问题。目前，我国的开拓打眼工艺还一直沿用过去传统的人力风锤打眼，虽然，该工艺施工灵活，成本较低，但人力资源消耗较多，工作效率较低，不能满足现今煤矿的发展需要。如何破解该施工难题，以淮南矿业集团顾北煤矿南一1煤顶板轨道巷为例，该巷道净断面为5.4m X 4.3m，施工层位为砂质泥岩，局部块段为中粒砂岩；为实现该岩石巷道的快速掘进，该巷道采用了液压钻车进行打眼，与之前的6部风锤多人打眼相比，液压钻车只需1~2人进行操作，极大地减少了人力资源投入，同时，采用液压钻车打眼，杜绝了人力风锤打眼迎头片矸伤人的危险，安全系数显著提高；在光面爆破上，由于操作人员少且操作人员相对固定，其打眼深度、打眼角度也相对统一规范，光面成型效果也更好；采用液压钻车施工炮眼，打眼的时间也有明显缩短，以130个炮眼为例，大约需要2.5小时；更为重要的是，液压钻车对于硬岩的打眼效率尤其突出，有效地解决了硬岩打眼效率低下问题。
其次，要解决快速支护问题。和传统的岩巷打眼工艺一样，岩巷的支护工艺一样落后，还一直沿用七八年代的锚杆机支护工艺，同理，该工艺沿用至今除了灵活方面外，同样需要耗费大量人力资源，安全事故较多，生产效率较低，不能满足当下煤矿岩巷快速掘进的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如何破解该施工瓶颈，我以淮南矿业集团顾北煤矿的南一1煤底板放水巷为例；该巷道巷道断面为5.0m X 3.9m，施工层位在C1~C2灰岩之间，顶板岩性0~2.5m为灰岩，2.5~9.0m为砂质泥岩；该巷道采用液压两臂锚杆钻车进行支护，与之前的风动锚杆机支护相比，液压两臂锚杆钻车除了进出迎头对底板的平整度有要求之外，其他方面均比风动锚杆机优越，其对比如下：1、液压两臂锚杆钻车安全性显著，极大地减少或杜绝了顶板事故的发生，有效保障了操作人员的人身安全；2、液压两臂锚杆钻车的操作人员为3~4人，与多部风动锚杆机同时作业相比，极大地减少了人力资源投入；3、采用了液压两臂锚杆钻车支护，大大降低了工人的劳动强度，改善了支护作业过程中工作环境；4、缩短了支护时间，提高了支护效率，以南一1煤底板放水巷支护为例，巷顶灰岩采用风动锚杆机支护一根2.5m的锚杆，需要15~18分钟，采用液压两臂锚杆钻车打眼，支护时间能缩短三分之二，大概只需5~6分钟时间，尤其是在硬岩支护上效果明显。
第三，要解决快速出矸问题。岩石巷道的出矸量和出矸速度直接影响岩巷的快速掘进效果。如何出矸？怎么出矸？才能达到这样的效果，我认为要从三个方面着手来解决这个问题：
（一）建立连续的出矸系统。有条件的矿井要尽量建立独立的连续出矸系统，一方面减少施工环节，另一方面提高出矸效率，如淮南矿业集团原新庄煤矿排矸系统。矿井没有独立排矸系统的，采区内可建立矸石仓，通过皮带机的连续运输在矸石仓做短暂储存，在经过矸石仓的二次转运，保证迎头出矸的连续性。
（二）更新出矸设备。目前国内岩巷炮倔的出矸设备还是以扒矸机为主，该设备使用至今也应该有几十年的时间，当然，扒矸机作为岩巷的主要出矸设备这么多年沿用至今，其稳定性和实用性已被大多数人认可，但历史告诉我们，新的事物一定会取代旧的事物，新设备的推广和应用在岩巷出矸实践中也得到了印证，钻装机、侧装机的淮南矿业集团顾北煤矿北一1煤岩巷中的使用是最好的诠释。
（三）安全的前提下，最多限度地进行平行作业。在作业规程和安全技术措施的有效保障下，灵活地、合理地利用施工现场工序转换时间安排出矸，也是解决快速出矸的一项有效措施。
第四，要想提高岩巷的快速掘进速度，除以上我在岩巷打眼、支护、出矸的论述外，还有很多环节有提升的空间，这其中就包括装炮的速度，我为什么还要在这里提装炮这个环节，是因为在岩巷大断面硬岩掘进中，装炮的时间占用的时长还是比较大的。那么怎样才能提高装炮速度呢？首先，要做好装炮前的准备工作，比如，炮泥、水炮泥、炮棍、保险带等现场要准备充足；第二，装炮人员（即爆破助手）要人数充足；第三，爆破助手、放炮员、瓦斯检测员要配合娴熟默契；最后，班队长现场指挥协调得当。以上关于装炮的四点建议如果在现场能够有效落实，也可以在一定程度上提高岩巷快速掘进速度。
岩巷快速掘进是一项系统性工程，我只是从占用时间比重较大的四个方面进行了简单的论述和分析，要想提高开拓工程效率还有很多的办法和途径，比如设计源头的优化，水文地质结构的优化，技术措施的优化，更多更先进的设备投入，人员操作技能的提高以及管理水平的科学化，都是提高开拓快速施工的重要环节。
结语
煤矿在进行开采过程中，快速开拓技术尤为关键，唯有提升其技术，才能最大限度地发挥煤矿的经济效益。开拓工程的快速施工，不仅仅要对现场的工序进行优化，还要对设备进行及时的更新和置换，配套的技术保障、地质保障、技能培训保障、物资材料保障、维修维护保障、制度管理等等都需要我们去摸索、去科学地优化，如此才能使开拓效率提高。才能产生更大经济效益和社会效益，才能使企业持续、稳定、快速发展。
参考文献
[1]辛飞.浅析煤矿巷道掘进工程中矿山掘进机械化作业[J].能源与节能,2015(09):130-131.
[2]刘阳,张占杰.煤矿施工中实施快速掘进技术的研究[J].河南科技,2015(14):44-45.
论文作者:王海文
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/16
标签：煤矿论文; 快速论文; 巷道论文; 液压论文; 淮南论文; 锚杆论文; 效率论文; 《建筑学研究前沿》2019年14期论文;