煤巷快速掘进施工方式中的局限性与技术分析

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【摘要】在日益复杂的采矿条件下，煤巷掘进速度的快慢对采掘工作面的正常接替有着直接影响。近年来，我国的掘进技术不断发展，快速掘进技术在煤巷掘进施工中的应用越来越广泛，为煤矿企业创造了良好的经济效益。本文分析了煤巷快速掘进施工技术实施的制约性因素，并对相关施工工艺和施工技术进行了深入探讨。

【关键词】煤巷；快速掘进；制约因素；施工技术

近年来，随着煤矿业的不断发展，煤巷掘进速度得到了显著提升，从根本上促进了掘进技术的发展，但是采矿环境的日益复杂给煤巷掘进工作带来了很大困难。煤巷快速掘进是一项系统工程，在高瓦斯条件下，掘进速度的快慢直接影响着采掘工作面的正常交替，而采掘速度不仅取决于现代化技术装备，还与施工人员、施工工艺、施工组织、安全管理等方面有着密切联系，如何在煤巷掘进施工中提高掘进速度，保证矿井采掘的平衡，降低采煤方式及其他工艺带来的时间影响，最大限度提高煤巷掘进工作效率必须成为相关人员高度重视的问题。

1 煤巷快速掘进施工方式实施的制约性因素

近年来，随着煤矿业的发展，矿井逐渐向深部扩展，采煤深度的不断加深使矿井压力也不断增加，影响快速掘进速度；由于巷道跨度较大，掘进会对巷道造成很大的压力，必须采取二次支护，而在回采掘进施工过程中，往往会出现煤炮现象，又必须进行多次支护，大大增加了施工成本和劳动成本；受到地质条件的影响，在煤层深部地段断层出现断层带延长、围岩破损、有害气体比如沼气浓度增大，大大增加了煤巷掘进施工的压力，煤巷快速掘进施工中掘进机组难以发挥效能，也需要增加巷道支护和维护。

综上，单纯靠提高掘进机械化程度并不现实，要想提高煤巷快速掘进速度、掘进工作效率，首先应对施工现场的地质条件、煤层等进行调查，正确掌握当地的地质构造情况、煤层赋存情况、煤岩的性质、矿井条件等，其次，必须科学设计施工图纸，对掘进施工过程进行精心组织，选择合理的施工工艺、施工设备、运输机械，积极引进先进技术，对掘进施工过程进行有效管理，避免返工，最大限度提高煤巷快速掘进速度。

2 煤巷快速掘进施工技术分析

2.1 优化巷道布置和支护工艺

在煤巷快速掘进施工中，由于要保证掘进速度，掘进工作紧张进行，在这种情况下，必须进行巷道布置的优化，可通过布置风道中间巷的方法有效避开上区段回采工作面的采动影响，风道中间巷可与回风巷保持40m纯煤垛，当上区段回采工作面回采到一定距离且回风巷的矿井压力趋于稳定时，进行回风巷的二期工程，这样可以减少中间运输环节，有效避免采动影响，这样以来，在煤巷掘进施工中巷道的压力就会降低，不会出现片帮或掉顶情况，那么在掘进时就无需进行二次支护，在之后的回采中也无需进行多次支护。支护前，要根据地质、煤层条件对支护方式进行严格选择，必须保证支护安全和强度；合理确定掘进工作面，结合掘进施工现场的实际条件选择最为合理的掘锚工艺技术，对锚杆支护参数进行优化，提高锚杆支护效果，尽量在确保安全使用的情况下将掘进工序减少，减少辅助工作量，降低施工人员的劳动强度，缩短支护的安装时间。

2.2 合理选择钻爆工艺

通常，在煤巷快速掘进工程中，施工人员根据经验布置炮眼具有一定盲目性，炮眼带、炮眼间距无法满足设计要求。在煤巷炮眼布置中多采用锥形掏槽，为了避免放炮对顶网带来破坏，掏槽眼应布置在掘进工作面的中部或下部，辅助眼应考虑自由面的扩大范围，周边眼应考虑巷道的顶、帮由于爆破作用而产生的松动范围，同时，周边眼应与巷道的顶、帮轮廓线保持一定的距离；严格控制炮眼角度，提高炮眼利用率和爆破效果，另外，如果炮眼深度不够，炮眼利用率就会大大降低，爆破效果无法达到预期目标，因此，还应合理确定掏槽眼深度，最好大于其他爆破眼深度20cm，并与其他炮眼保持在同一工作面。

在高瓦斯条件下进行煤巷快速掘进施工时，装药结构、装药量以及炮眼的封泥量合理与否将会直接影响爆破效果，最终影响掘进工作速度和工作质量。因此，在煤巷快速掘进中，装药方式应采用正向装药，将起炮药卷放在距离炮眼最近的位置，为了提高爆破效果，还应将雷管和药卷的聚能朝向炮眼底。控制封泥量，对于深度超过1m的炮眼，封泥量应高于0.5m，如果炮眼封泥量的填充长度不够，跑眼内的爆破就无法完全反应，当遇上装药量大或炮眼数量少的情况，将导致冲炮情况的出现，造成煤巷工作面不平整，爆破效果和爆破利用率也会大大降低。爆破前，应对爆破顺序进行设计，起爆时严格按照爆破顺序一次爆破，尽量缩短延时，需要注意的是掏槽眼和辅助炮眼以及周边眼不能同起爆。

2.3 合理设计施工组织

首先，应对工作面的地质条件进行了解，对掘进工作面进行划分，并确定工作面参数和掘进顺序，如果条件允许，可按照相关安全操作规程进行多头掘进，从而提高掘进速度，保证工作面尽早投入使用。在掘进过程中，为了提高掘进速度，应对巷道的有效空间进行充分利用，按照施工顺序组织其他工序与主要工序进行平行交叉作业，从而缩短每个工序所需时间，多工序平行交叉作业主要包括：交接班与安全、质量检查、工程验收的平行作业，工作面打眼与打锚杆眼的平行作业，支护与质量自检、施工现场清理的平行作业，爆破前的装药与矿井瓦斯检查、机械设备保护的平行作业，出产与清理的平行作业等。

2.4 加强掘进工作面局部管理

加强通风管理，随着矿井深度的增加，工作面会出现异常变化，有害气体量也会随之增加，对于这种情况，派设专人加强对瓦斯的管理，随时对工作面的瓦斯情况进行检查，根据瓦斯浓度在工作面的回风流和进风流中分别安装扇风机，保证工作面的供风量；设置瓦斯保护装置和监测装置，定期对装置进行检查和维修，为掘进工作的安全进行提供保障。另外，要加强对人员管理，建立全面的安全生产责任制度，加大对施工人员的技术培训力度，使施工人员全面掌握掘进技术、工艺流程、规范要求等，不断提高施工队伍的是施工技能和综合素质，并定期进行技术练兵，对优秀者予以奖励，激发施工人员的责任心和工作积极性。

3 结语

总之，在煤巷快速掘进施工中，掘进速度的快慢直接影响着工作面的正常交替，也影响着巷道维护和矿井的安全生产。要提高煤巷掘进速度和工作效率，必须采取先进的施工工艺和技术，对施工组织进行科学的安排，合理布置巷道，做好巷道支护，加强对施工艺、程序、设备和人员等的管理，保证掘进技术的有效应用，将煤巷快速掘进技术推向更高水平，打开煤矿开采工作的新局面，使我国煤矿业创造更高的经济效益和社会效益。

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