煤巷快速掘进施工工艺及措施优化研究

煤巷快速掘进施工工艺及措施优化研究

本文以A煤矿为例，将其作为设想快速掘进施工工艺的研究对象，详细阐述了施工工艺以及支护等方面的改进对掘进速度提升的作用。

标签：煤巷快速掘进；施工工艺；支护；优化措施

为了提升煤巷掘进施工速度，必须对其施工工艺进行优化和提高，如此才能让煤矿开采的高产、高效得到保障，从而实现安全生产。

1 A煤矿工程大概情况

我们对A煤矿某一煤层在掘进方面的施工工艺有针对性的进行了优化，例如管理工序、施工工艺以及支护等方面，通过优化之后，掘进速度有了明显的提升，相关工艺水平也有了较大改进。

该掘进工作面是A煤矿某一煤层回采面的下顺槽，其巷道在开采区的上部，地面的标高数据为+1159～+1198米，巷道底板的标高数据为-880～915米，其中巷道的总长度为3595米，巷道的作用主要是用于回采工作面的行人、排水、通风以及运输等。

在该掘进工作面中，上段所在地层产状相对而言比较平缓，属于单斜构造，其倾角在3.5°～9.8°之间。而该煤层的平均厚度为1.3米，产状较为平缓，开采出来的煤炭质量非常好，具有较高的发热量，属于良好的炼焦配煤和动力煤。该煤层直接顶是2.95米的粉砂岩，颜色呈灰黑色，其直接底是厚度为4.62米的粉砂岩，颜色呈白灰色，质地比较硬，且泥质呈胶结状。煤层瓦斯的涌出量为每分钟0.59立方米，煤层自然发火期在三到六个月不等，等级为2级，所产生的煤尘具有较强的爆炸性。

掘进的工作面是矩形断面，该矩形断面的净高为2.8米，宽为3.8米。煤巷的支護方式采用的是锚网支护，顶部的支护选用的是W型钢带和金属菱形网以及φ18mm*2000mm的螺纹钢树脂锚杆。煤巷两帮采用了金属网以及φ18mm*1800mm螺纹钢树脂锚杆进行联合支护。

2 快速掘进施工工艺的优化研究

2.1 优化支护工艺

优化支护工艺需要对巷道原来存在的临时支护进行维护，一般情况下采用的是前探梁临时支护以及戴帽点柱临时支护等。但是采用这两种临时支护方式存在缺陷，那就是支护强度不高，并且工艺复杂，施工的工序也比较繁琐。针对以上情况，为了让综掘机的开机率得到提升，可以对其配备机载液压前探梁，如此既能够让临时支护的时间缩短，还可以达到安全作业的最终目的，需要注意的是

前探梁与顶网所使用模板的规格，必须要让模板接顶得到保障。

在不同的情况下可能采用的支护措施有所变化，如果在掘进的过程中遇到断层，如果断层存在破碎带，则需要加打小锚索对其进行支护。如果破碎带，那么可以直接用钢带将两盘直接进行牵拉，然后向外倾斜打锚杆。

如果遇到有伪顶的情况，可以把伪顶直接割去，之后再进行支护。如果遇到顶板裂隙发育，但是其冒高在500毫米以内，可以先将活碴进行清理，然后再打锚杆，如果冒高超过500毫米，则打小锚索进行支护。

2.2 施工工艺优化

在以上施工流程中，割煤是一项比较重要的流程。其中割煤的时候，需要根据顶板的实际条件，设定最大空顶距，本次掘进机割煤最大控顶距为1.8米～2.4米，且没有留顶煤。然后是锚顶杆支护，每当掘进机割完一个循环进度之后，都需要敲帮问顶的安全检查工作。在进行支护施工之前，需要看好中线，提前将排距量好，然后再对中央锚杆的位置进行确定。锚杆支护的顺序是先将网和钢带铺设好，在里面装好树脂卷，然后再将螺母、减摩擦垫以及托盘装好的锚杆从W 钢带中穿过送至孔中，并对树脂卷进行20秒左右的搅拌，一定时间之后，将锚杆的螺母拧紧，拧紧之后最好用力矩扳手复查一下安装是否达到要求。

2.3 循环作业方式优化

我们将该掘进面的施工难度以及地质情况进行分析之后，有针对性的将循环作业方式进行了优化，最后制定了相应的循环作业工作方法。该方法主要实行的是早班半班生产半班维修，属于交叉作业制度，中班以及夜班等是每班两个循环，八点班的工作主要是对上一个班作业情况，也就是支护的质量进行监测，如果发现存在缺漏，那么就需要及时对锚杆或者锚索进行补打。该项工作能够为下个循环做准备，减少施工过程中因为种种原因而发生窝工的情况，拖慢掘进的进度。另外对掘进机进行选择的时候，应该选择工作效率高、截割能力强、截齿排列紧密以及单轴抗压能力高的掘进机，这类掘进机在工作中具有较好的效果，能够提升工作效率。但是在选择掘进机的时候，需要对地质情况加以考虑，不同类型的掘进机对于地质有不同的要求。

3 煤矿施工地点环境影响

煤矿巷道掘进工程会受到多方面的自然环境因素影响，包括地下水源、巷道瓦斯、地底高温和岩层挤压形变等自然威胁，这些方面都将会在巷道施工中带来不可挽救的损失，所有工程基层人员和管理人员都必须引起高度重视。此外，煤矿巷道工程还会直接受到人为操作和环境因素影响。

对煤矿煤巷掘进施工工艺进行优化，是未来提升煤矿产量的必要技术革新，通过施工工艺的优化，可以在一定程度上提升工作效率以及工作的安全性，让煤炭企业获得更加长远的发展。本文通过煤矿煤巷掘进工程作为具体事例进行分

析，对掘进施工工艺的优化进行了研究，并对影响煤巷掘进速度的因素进行了分析，研究结果表明，对快速掘进施工工艺进行优化，经过优化之后的施工工艺在快速掘进施工中，能够起到积极作用，可以在对具体地质情况进行分析之后，将其进行全面的应用推广。

参考文献：

[1]刘泉声，黄兴，时凯，刘学伟.煤矿超千米深部全断面岩石巷道掘进机的提出及关键岩石力学问题[J].煤炭学报，2012（12）.