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摘要：现如今，我国的煤炭资源在我国十分丰富，但是随着煤矿掘进事业的不断发展，出现了一系列问题，其中掘进过程中的事故就是最为关键的一类，其主要是条件和设备较差导致的。由于煤矿巷道快速掘进工程相对复杂，涉及内容较多，所以一旦控制不到位，必将会造成严重的安全事故，给人员的生命安全构成严重威胁。鉴于此，文章重点就影响煤矿巷道快速掘进的因素及控制对策进行研究分析，旨在为业内人士提供一些建议和帮助。
关键词：煤矿；硬岩巷道；快速掘进技术；研究
引言
随着我国煤炭开采机械化水平的提高，对巷道掘进效率提出了更高的要求。在我国煤矿岩巷掘进中主要以钻爆法为基础，采用先进的爆破技术，提高掘进进尺、巷道成形质量，引进先进机械，提高施工质量和效率，改善施工环境，降低劳动强度。运用科学的施工管理方法，确保各工序衔接顺畅，因此，科学合理的岩巷快速掘进机械化生产作业线是实现煤矿高效掘进的重要保障。
1煤矿巷道主要掘进方式分析
1）综合机械化掘进现阶段，我国煤矿巷道快速掘进工作主要应用到综合机械化掘进方式，该方式相对较为复杂，涉及到的设备较多，包括悬臂式掘进机、输送机以及相关供电设备等，在众多的设备中，悬臂式掘进机起到决定性作用，其性能的好坏直接影响到后续掘进工作效率和质量。2）掘锚一体化掘进除了综合机械化掘进方式外，目前我国煤矿巷道快速掘进中还广泛应用到掘锚一体化掘进方式。相对比综合机械化掘进方式，该方式主要以锚杆支护技术作为支撑，将掘进与支护相结合，不仅极大的提高了掘进效率，而且还有效确保了掘进工作的安全性。
2煤矿硬岩巷道快速掘进技术研究
2.1掘进设备选型
某煤矿底抽巷巷道埋深617m，巷道宽为4．6m，巷道高度为3m，掘进断面为13．8m2。经岩石力学参数测定，巷道围岩普氏系数为11．5，属硬岩巷道。长平煤矿4306底抽巷原施工采用EBZ260型掘进机配套桥式转载机和可伸缩带式输送机的机械化作业线，在实际施工中，掘进机截齿损耗快，消耗山特维克截齿7～10个/m，成本高；当截割深度太深时，掘进机负荷过大，容易超负荷运转，造成机器故障率提高，增加维修时间掘进全岩巷道时工作面会产生大量岩粉，EBZ260型掘进机采用的内外喷雾除尘方式，对岩粉的除尘效率不高，导致掘进工作面环境差，影响工人身体健康。另外，对掘进断面在16m2以内的断面，巷道适应能力较差，不能够满足4306底抽巷的快速掘进需求，因此，引进CMZY2－120/18钻装机。该机组是结合液压凿岩台车和岩石装载机功能的掘进设备，只需一人操作，就可以完成钻眼和装载作业，需要的施工人数少，可降低工人劳动强度，提高工作效率，并能使施工人员远离工作面临时支护区，避免冒顶、片帮等安全事故发生危害人身安全。该机组双臂可同时进行打眼，打眼速度快，且成孔质量好，采用湿式的打眼方式，对岩粉的除尘效果好，工人作业环境良好；耙装机可以在狭小空间内作业，操作灵活，装载速度快；机车行走牵引力大，可与带式输送机和转载机配套使用。解决了悬臂式掘进机硬岩破岩难的问题，形成底抽巷快速掘进采用钻装机组配套使用输送带组成连续化出矸的机械化作业线。
2.2大断面煤巷下连续采煤机的高效掘进技术
就大断面煤巷的快速掘进作业而言，现阶段使用最为广泛的便是连续性采煤机基础上的快速掘进作业。连续性的采煤机主要是现阶段提升煤巷整体掘进水平的设备，其能够实现煤炭开采以及装载的独立性，并且在煤巷掘进作业与支护作业同时展开的时候，应该进行平行推进，其效率会得到很大程度上的提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在煤巷快速掘进作业当中，采煤机与钻车之间应该展开交互作业，在采煤机对煤炭进行开采与装运作业的时候，钻车可以在回风巷道中展开顶板的支护作业，对采煤机展开一次性开采掘进作业以后，钻车会把位置进行互换，进而达到两者之间的平行作业。两者之间在进行交互的时候，应该在多条煤巷间距离50m的地方对巷道进行连接，进而保障两者之间的位置在进行互换的时候得以连续，该技术对煤炭岩层方面的要求非常严苛，并且只能够使用在对多条巷道进行掘进的作业当中。
2.3中深孔爆破方案设计
岩巷掘进中深孔爆破技术是浅眼爆破的延伸，通过增加炮孔深度，提高单循环进尺和劳动生产率。钻装机组具有打眼速度快，炮孔深度大，并且能较好的控制炮眼质量的优点，为中深孔爆破技术的实现提供有利条件。以中深孔爆破技术为基础，针对4306底抽巷地质条件，结合岩石力学分级指标和爆破理论，计算爆破参数，设计爆破方案。1）爆破方案设计。方案一采用钻装机组打眼，使用42mm的钻头，配合使用35mm的3级煤矿许用乳化炸药，采用准直眼掏槽方式，中心眼深2m，辅助眼和周边眼深1．8m，辅助眼间距450mm。方案二和方案三在其他爆破产生不变的前提下，辅助眼间距分别为500mm和550mm。方案一、二和三炮孔布置如图1所示，装药量见表3。2）掏槽方式。据底抽巷地质条件，巷道围岩硬度大难钻孔的实际情况，巷道掏槽方式选准直眼掏槽方式，掏槽形式简单，槽腔体积大，爆破效率高，即保证获得良好的爆破效率，掏槽眼少，形式简单，且钻装机组钻臂角度调整范围完全适应掏槽角度。3）爆破参数选择。单位炸药消耗量q由修正的普氏公式计算取值。经计算q=2．43kg/m3。考虑到封堵长度和爆破安全，单位炸药消耗量取2kg/m3。炮眼数目N按各炮眼平均分配炸药量计算确定。经计算N=76个。考虑到巷道断面形状，结合掏槽眼、辅助眼和周边眼的布置原则，炮眼数目取74个。炮眼深度L由掘进循环作业方式确定。取L=1．80m。4306底抽巷掘进引用全液压钻装机组，设备凿岩机钻孔直径27～64mm，长平煤矿为瓦斯与煤尘突出矿井，炸药选用Ⅲ级煤矿许用乳化炸药，药卷直径为32mm和35mm两种，因此炮孔直径采用42mm。
2.4优化掘进机截割工艺
近年来，随着首山一矿矿井开采规模的不断扩大，巷道断面面积也会越来越大，煤矿巷道掘进作业面对的围岩应力更大，面对的地质构造也越来越复杂，要想获得更稳定的巷道结构，这就对巷道掘进截割工艺提出了更高要求，在实际生产中，人们可参照下列截割工艺来进行巷道掘进作业。1）若待掘进巷道围岩相对较稳定，结构相对较完整，强度也较强，围岩节理发育也不是很充分的情况下，人们可从中心进刀，再逐步刷周围的帮，采用该种截割方式来掘进巷道，会更利于巷道断面成形，可获得质量更好的巷道断面形状，且落煤也相对较均匀，同时也不会对周边围岩产生较大影响，特别适合于大尺寸巷道断面掘进作业。2）若待掘进巷道顶板裂隙较多，稳定性相对较差，需在进行掘进作业后及时进行支护的巷道。可分2次来实施截割作业，第1次可截割1/3宽度的巷道，第2次再把余下的2/3的巷道截割完，第1次与第2次截割都应由下至上按蛇形截割方式进行截割，采用蛇形截割方式进行截割可有效缩短巷道顶板悬空时长，改善支护质量，有助于提高巷道掘进速度。
3结语
随着我国经济的发展与时代的进步，生产力不断提高，人们对煤炭的需求越来越大，因此，在煤炭开采过程中，应该提升自身的快速掘进技术，并且对其进行积极应用，从而在追求经济效益的当代社会获得一席之地。
参考文献：
［1］宗琦，刘菁华．煤矿岩石巷道中深孔爆破掏槽技术应用研究［J］．爆破，2010，27（4）：35－39．
［2］李廷春，刘洪强，张亮．硬岩下山巷道快速掘进技术措施研究［J］．矿冶工程，2012，32（3）：9－13．
论文作者:郝智伟,王浩东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/22
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