浅谈煤矿矿井建设中岩石巷道的快速掘进

浅谈煤矿矿井建设中岩石巷道的快速掘进
摘要：随着需求的增多，煤炭生产同样面临难题，在进行矿井建设过程中，巷
道的建设对于煤矿起到基础性作用，是实现煤矿快速开采的先决条件。

如何快速
进行岩石巷道的掘进成为限制煤矿生产的主要现实难题，在进行岩石巷道的掘进
过程中，如果巷道断面出现大量岩石，势必会对掘进速度造成影响，进而对采煤
生产效率造成影响。

为了能够加大矿井建设过程中对岩石巷道的掘进速度，本文
对巷道掘进主要问题进行了分析，并对关键技术进行了阐述，并对爆破方案进行
了详细介绍。

关键词：煤矿开采；采掘接替；岩巷；快速掘进
引言
中国的煤炭资源埋藏比较深，井工开采是煤炭开采的主要方式。

井工开采时，需要开掘
大量的巷道，有的巷道位于煤层中，将其称之为煤巷；有的巷道位于岩层中，将其称之为岩巷。

对于煤巷，可以利用连续采煤机来实现快速掘进，这是因为煤体的强度较低；对于岩巷，采用连续采煤机很难实现巷道的快速掘进，这是因为岩石的强度大，破岩需要的时间较长。

虽然大多数巷道是煤巷，但是，岩巷在煤矿开采中也是经常存在的。

因此，实现岩巷的快速
掘进，有助于进一步提高煤矿的生产效率。

对于岩巷的掘进，多采用钻爆法和综合机械化掘
进法，这两种方法有其各自的适用范围。

由于钻爆法的原理相对简单，技术难度低，因此，
本文重点分析机械化掘进方法，并提出一些实现岩巷快速掘进的方法。

1、岩石巷道掘进中存在的问题
为了提高当前矿井在进行岩石巷道的掘进速度，先后使用了EBZ-230型号和EBH-315型
号的掘进机。

经过现场使用，对于巷道的掘进能力确有提高，对掘进速度有了一定的改善。

但是经过复杂岩石巷道时，根据现场对岩石普氏系数的测定，发现其数值大于14，在经过此
段巷道的掘进过程中，掘进机的掘进速度明显下降，并且设备磨损严重，造成机械维修成本
增加、现场生产效率降低。

通过对现场使用大功率掘进机的效果来看，单纯提高掘进机的性
能无法完全提高掘进效率，需要对掘进机所适应的岩石特性进行分析。

通过现场试用结果，
虽然对岩石的适应性有所提高，但是在进行坚硬岩石的掘进时，仍然存在效率低下的问题，
另外可以通过其它技术手段改变岩石的特性进而使用高性能掘进机提高掘进速度。

2、煤矿开采引入岩石巷道掘进技术
2.1煤矿开采应用的岩巷快速掘进技术
掘进过程中，撑木、拉杆、中柱必须齐全牢固，严格按中腰线施工；如果顶空或压力大
及时缩小棚距、加强迎头支护，顶空高度达到1m时，通风区采用措施，充填顶空区，防止
瓦斯积聚、煤层自燃。

在掘进过程中，每掘进100m全断面铺设双层尼龙网（1~1.5m）尼龙
网与金属网隔一联一，巷道开口5m内隔断，同时在铺设尼龙网处取掉拉杆，改为撑木、水
管与巷帮间用旧胶带隔开，开口处轨道接头加垫绝缘块。

由于技术的发展，当前煤矿岩巷快
速掘进产生许多新的技术，主要技术包括。

放顶技术：此技术适用于倾斜角较小的采掘面，此技术的应用要考虑到作业面可以持久
保护稳定性，此外还要保证支护体系与围岩的可靠性。

技术应用的可以降低掘进成本，并提
升掘进效率。

炮采技术：许多技术的应用具有悠久的历史，比如炮采技术，此项开采技术经过多年的
发展，发展到现在技术已很成熟，在煤矿开采中广泛应用。

但是此项技术的应用有一定缺陷，如开采中方向单一，技术仅局限于长壁岩巷快速掘进。

炮采技术的优势是操作简单，由于存
在爆破过程，因此安全防护特点重要。

2.2液压钻车岩巷掘进
岩巷掘进的机械化是巷道快速掘进的发展目标。

机械化掘进时有多种类型的掘进机，它
们适应不同的生产条件，其中，常用的是液压钻车配备侧卸式装岩机来进行掘进作业。

液压
钻车应该与装岩机配套使用，以进一步加快巷道掘进的速度。

在巷道掘进时，装岩机发挥了重要作用，它主要是将掘进过程破碎的岩石运到工作面以外。

常见的装岩机型号为ZCD60R，其主要特点是装岩能力强、效率高且在狭小的空间内便于移动。

在掘进施工时，装岩机可以装运巷道全断面破碎的岩石，减轻掘进过程中需要清理碎
石的任务。

同时，在装岩机上配备溜槽和托板，可以实时将碎石运输出巷道，使巷道的掘进
效率明显提高。

为了与装岩机配套，多采用CMJ17型号的液压钻机，该钻机的优势是设备机
身较小、紧凑，操作灵活，可一次性实现对巷道的全断面掘进。

由于该钻机采用了双臂凿岩，凿岩的速度较快，正常情况下掘进的进尺为0.8～2.0m/min，这就需要大容量的装岩机配合
作业。

液压钻机配备侧卸式装岩机，基本上能在一定程度上实现对岩巷的快速掘进，其主要
优势有以下几点：a)实现了凿岩的自动化。

采用侧卸式装岩机能够有效防止掘进过程中钢丝
绳断裂，掘进的效率和安全性大幅提高。

b)凿岩和装岩的速度快。

现场实践表明，液压钻车
的凿岩速度是普通气腿式凿岩机的3倍以上，侧卸式装岩机是耙斗式的2倍以上。

c)实现了
巷道的全断面掘进。

巷道断面的一次成型率高，且比较规则，方便巷道后期支护，使得工人
的整体劳动量大幅度减少，是一种理想的巷道掘进技术。

2.3煤矿充填技术
当前岩巷快速掘进技术在快速发展，产生了许多的新的技术，如分级尾砂技术、干式填充、碎石水泥浆胶结、全尾砂胶结等不同性质的岩巷快速掘进技术。

由于技术的进步，传统
的煤矿开采技术已经显得落后，难以适应当前煤矿发展的需要。

新型开采技术的应用会逐步
替代了原有的技术。

比如当前应用的全尾砂自流输送技术、泵送充填技术、泵压输送技术、
全尾砂速凝胶结技术和粗粒级水砂等多种充填技术。

3、煤矿岩巷快速掘进趋势
3.1岩巷快速掘进将实现智能化
当前智能化控制技术在快速发展，煤矿岩巷快速掘进发挥借助信息技术的作用，实现开
采的准确定位。

比如自动化、通讯技术、网络技术有机结合，人员与设备可以实现智能化调度。

借助矿区地理信息系统可以生成矿区地质、环境信息资料。

先进技术的应用还可以将矿
区信息系统作为管理平台，借助测量技术来获取动态的数据，实现数据采集、汇总、分析、
管理、传输的智能化，可以为矿山的可持续发展提供技术支持。

3.2设备将趋于大型化
要保证岩巷快速掘进的效率与安全，装备的应用是关键。

在当前技术的发展中，掘进设
备趋于大型化，设备实现大型化可以满足当前矿产资源开采需求大，规模化生产的需求。

应
用大型化设备扩大了开采截面，此外，设备的设计也向着深孔与粗孔的方向发展。

为了有效
提升掘进的综合效果，设备大型化体现出多方面的优势。

另外，煤矿应用于岩巷快速掘进设
备还要实现高效化与自动化。

比如激光技术的应用，自动化控制技术的应用，实现了矿内车
厢的科学调配，运输车辆借助自动化控制实现了卸载、铲运的一体化。

结语
矿产行业由于技术进步，发展方式发生了转变，煤矿开采由于更多的新技术应用，岩巷快速掘进技术得以提升，保证了岩巷快速掘进的综合效益。

但是由于受到多种因素的影响，岩巷快速掘进还需要解决多种问题，为此，矿山企业要从多方面入手，采取有效措施，全面提高岩巷快速掘进技术水平，以提升开采的综合效益。

参考文献：
［1］邵文岗.煤矿岩巷快速掘进技术的优化［J］.石化技术，2019，26(8)：289-290.
［2］宋沁红.煤矿岩巷快速掘进技术的探讨［J］.能源与节能，2019(8)：150-151.
［3］刘贵心.煤矿岩巷快速掘进的自动化技术研究与应用［J］.电子技术与软件工程，2019(13)：115.
［4］张业.煤矿岩巷快速掘进技术研究与应用［J］.中国新技术新产品，2018(23)：76-77.。