岩巷快速掘进影响因素分析及其优化

岩巷快速掘进影响因素分析及其优化

黄勇

淮河能源控股集团煤业公司潘二矿，安徽淮南 232091

摘要：当前，国内煤炭产业九成以上的产量是以矿井开采的形式获取的，而岩巷掘进技术、装备水平的高低，直接关系到矿井生产效率和生产的安全性。尤其是在煤矿和瓦斯矿井中，为更好的解决矿井和瓦斯安全问题，在矿井设计过程中，岩巷掘进工程量占比几乎为工程总量的一半，由此可看出，岩巷掘进速度和矿井建设周期有着直接的关系。所以，加强这一方面的研究工作，优化岩巷掘进工艺，提升岩巷安全掘进速率，对矿井安全建设、开采有着极大意义和作用，对促进煤矿企业的健康可持续发展也有一定的推动性作用。

关键词：优化设计；岩巷；快速掘进

引言：

对于矿业领域而言，岩巷快速掘进工作是非常重要的，并且在矿业产业中，其在投入的时间和成本等方面所占的比重也不容忽视。然而纵观现阶段的情况来看，该项工作的效率并没有能够令人满意，同时在总工程量中，掘进的工程量占很大一部分，但是有时在技术方面也得不到保证。因此，为了使矿业生产的效率和岩巷快速掘进的效率能够上升到一个新的层次，本文重点分析了影响快速掘进的因素和相关的优化建议。

1影响巷道快速掘进的因素

(1)快速掘进装备。快速掘进装备是关系到岩巷快速掘进的关键性因素。随着我国煤炭工艺技术的迅速发展，相关技术设备的不断优化，我国岩巷掘进设备功能较全，但性能无法保证，自动化水平相对较低。特别是我国自行生产的掘进设备，质量水平较低，刀具消耗量较大，无法满足岩巷快速掘进方面的要求。在岩巷掘进作业过程中，由于凿岩车未能大量普及，在大多数情况下，仍然选择单体风动凿岩机，该类凿岩机工作效率相对较低，掘进面风压较小，对锚杆眼速率造成了直接性的影响。所以，选用合理的岩巷快速掘进装备，直接关系到岩巷掘进工作效率。

(2)作业人员的综合素质。作业人员自身素质水平是关系到岩巷掘进效率关键因素。由于掘进面相对狭小，且时间相对有限，工程质量的好坏与作业人员自身素质有着直接关系，以及其技能水平、设备操作水平以及能否按图施工等。

(3)施工作业方式。作业方式的科学与否与岩巷掘进效率和安全施工有着直接关系，如单一工序还是综合工种作业，是机械掘进还是爆破掘进，是单循环作业形式还是多循环作业形式。同时，还与工序作业安排、炮眼深度、钻眼和支护作业的关系和安排等。因此，在实际作业过程中，应当根据巷道实际断面条件，选择最合理、最科学的掘进施工方式，才能保证岩巷掘进速率，在安全施工的同时提升掘进速度。

(4)施工组织管理。严密、科学的施工组织管理，也是关系到岩巷快速掘进工作的重要因素。要求在正式施工前，制定科学的工程施工工序，确定最佳的施工工艺，从而对掘进工程进行科学管理，进而确保所有的施工工序，都能根据有关规定，按时、保质、保量的完工；同时，还要出台完善的掘进作业管理规章制度，优化工程班组结构，提升施工团队整体素质水平，并对该组织进行人性化管理；此外，还要合理划分掘进工作任务，选用有用较高技能素质的人才，科学划分人员工作岗位。

2优化快速掘进工艺的建议

(1)增加设备数量，提高设备质量。在快速进行岩巷掘进施工的过程中，一般情况下爆后堆积大量的岩土，相对来说出渣对岩巷快速掘进工作带来不利影响较大，而且出渣过程中存在一定的安全隐患。比如当前存在当岩巷掘进进行出渣施工时，爆破后岩巷还不稳定以及支护不到位等导致的失稳进而就会威胁施工人员的人身安全。所以若想能够优化快速掘进工艺，首先要做的就是提高运输岩巷掘进时产生的岩土的速度。这样在开展岩巷掘进工作时，除了在速度和效率上能够得到有效的保障，同时这也是直接保障工作安全性的重要手段之一。而为了能够更好、更快的运输岩土，在进行岩巷快速掘进工作时，可以增加矿车的数量，提高设备质量，这样运输岩土的效率就会更能令人满意。如此一来，不仅利于岩巷快速掘进工作的开展，同时在安全方面也可以提供最大程度的保障。

(2)加大安全检测力度。在开展岩巷快速掘进工作时，工作环境一般是半封闭的，而这样的环境会很容易产生安全事故。故而为了保证该项工作的安全性和能够正常开展，对于安全检测工作是尤为重要的，并且还应该加大检测的力度。在具体进行检测工作的过程中，则可从以下两个方面入手：第一可从相关的设备检测入手，并且在检测岩巷快速掘进的设备时，要每天进行检查，同时在检查的过程中，对于已经损坏的设备要及时的进行维修和更换。如此，设备的正常性在得到保证的前提下，在开展岩巷快速掘进工作时，就能有效的减少因为设备故障问题而导致误工问题出现的概率。第二可从勘察方面入手。在进行勘察工作时，主要勘察的是岩层的地质结构，这样对于哪些区域容易出现事故，就能事先有个清楚的了解，从而在具体进行岩巷快速掘进工作时，就能很好的对其进行避免，进而在事故发生的概率得到降低后，工作的效率和安全性就会更高。

(3)优化打眼工艺。为了能够产生很好的爆破破岩效果，那么对于打眼工艺的优化工作也是不可忽视的。而对于打眼工作而言，其的实际效率一般会和以下方面存在关系：一是钻机风压方面，二操作人员的技术方面。所以在优化打眼工艺时，要对以下两点予以充分的保证：一是负责操作的工作人员要保证他们的技术，二是要确保钻机风压的核心地位。如此一来，在对打眼工艺进行优化时，才能达到令人满意的效果。

(4)优化爆破工艺。在进行岩巷掘进工作时，打眼爆破是必不可少的重要步骤之一，因此在优化岩巷快速掘进工作时，优化爆破工艺的作用是不可忽视的。而在利用爆破法来进行巷道掘进工作的过程中，炮眼的设置是尤为关键的，为了能够充分保证炮眼设置的合理性，则应该以时间巷道断面作为依据来进行。另外，对于打眼爆破设置的打眼点，在通常情况下会分成如下几种：一是掏槽点，二是周边点，三是底点，四是辅助点。然后这些打眼点相辅相成，这样他们在准确设置的情况下，在进行岩巷快速掘进工作时，就能带来一定的作用和好处。

此外，在进行岩巷快速掘进工作时，上文提到其的效率和岩层的地质结构之间是息息相关的，并且勘察工作也尤为重要。而从勘察工作可知，岩层的地质结构相对比较复杂，有些岩层是由泥岩构成的，而这种类型的地质结构一般会有以下特点：一是过于疏松，二是容易崩塌。所以在这种类型的地质开展爆破工作时，一般会针对性选择斜眼掏槽的方式来进行，并且爆破的形式一般为簇联爆破。同时，在对爆破炸药进行选择时，在通常情况下会选择水胶乳化炸药，因为采用该种炸药对于泥岩组成的地质结构而言相对比较适应，而且在开展爆破工作时也会更加顺利。如此一来，在优化岩巷快速掘进方面就会带来一定的积极影响。

5. 优化支护方案。在开展岩巷快速掘进工作时，为了保证其的安全性，在通常情况下会对以下的两种支护进行设置：一是锚网支护，二是锚杆支护。同时，在优化巷道的支护方案后，除了能够有效的减少安全事故的发生，从某种程度而言，这对于岩巷快速掘进工作的效率而言，也会带来一定的有利作用。而在具体优化支护方案的过程中，通常来说是通过对支护之间的距离进行改变而实现的。

结语

本文对当前岩巷快速掘进技术工艺和应用方式进行了系统的研究，对主要的影响因素和主要存在的问题进行了总结和分析，针对性的给出了解决意见，从而极大提升了岩巷掘进水平，其中机械掘进尺提高到200m/月、炮掘进尺提高到80m/月的水平，在保证岩巷掘进安全性的同时，也极大提升了巷道掘进效率，从而为我煤炭行业发展提供了技术支持。

参考文献：

[1]李玉文，孙利辉，杨本生等.大断面岩巷中深孔一次光爆技术研究[J].煤炭工程，2007(09)：37-39.

[2]梁君峰.浅淡煤矿岩巷掘进机械化作业线在鹤岗分公司的应用[J].山东煤炭科技，2013(02)：256-257.