徐巍

摘要：随着我国经济的发展，我国煤矿开采业业逐渐进入新的阶段，众所周知，在煤矿井下开采中，掘进的效率关系着煤矿整体效益，对于巷道高速掘进有较高需求，因而得到煤矿企业重视，然而受煤矿地质、掘进设备、工艺等因素影响，使得掘进效率提升受到较大阻碍，甚至影响巷道安全，因此要加强煤矿掘进设备及技术的投入与管理。在实际掘进工程中，需严格排查各类不利因素，并制定巷道高速掘进保障措施，确保煤矿开采整体进度及效益。

关键词：煤矿;井下;高速掘进技术;应用

引言

在煤矿掘进过程中一般要使用巷道支护工作进行辅助，从而降低安全事故的发生概率，在使用巷道支护的过程中，相关的工作人员一定要做好安全检查工作以及预防工作，这样才能够将问题和安全隐患及时解决，本文也将从这个角度出发，对煤矿掘进巷道开采过程中的安全问题以及预防措施进行重点的研讨与分析。

1煤矿掘进支护过程中面临的技术难题

首先是巷道围岩难点。在应用掘进支护技术过程中，常常也会出现一些技术性难题，在巷道和围岩处所产生的技术难点主要表现在以下几个方面：其一，因为开采作业导致巷道围岩结构稳定性受到影响，若巷道围岩的承载压力大于本身结构的承载能力时则很有可能出现岩层破裂的问题，进而演变为各种安全问题，特别是在一些结构较为复杂的位置，若支护方法不当则经常出现安全事故;其二，在煤矿开采过程中，开采操作本身也会对围岩带来一定程度的影响，导致围岩结构应力发生变化，而支护结构的效果也会产生影响，严重时可能会对回采操作带来安全隐患;其三，对于富水岩层来说，掘进可能会破坏地下水径流通道，导致巷道成为泄水点，地下淋水使得巷道围岩出现冲刷侵蚀现象，影响围岩结构承载力;其四，一些较为复杂的地质环境还会出現各种断层结构，这些断层结构很有可能会导致巷道围岩结构顶板压力提高，从而影响掘进支护的稳固程度。其次是技术手段滞后的难点。和其他发达国家对比，我国煤矿企业应用的掘进支护技术仍然存在一定不足。在掘进支护技术中，管缝锚杆支护设备和水泥锚杆设备渐渐无法达到当前多数复杂地质条件下的煤矿掘进技术需求，因此必须要提高技术创新的重视，不断开发和完善支护技术与设备，从而提高掘进支护的整体适用性和实用性。

2煤矿井下高速掘进技术的应用

2.1  掘进施工管理水平

许多煤矿企业，对于掘进施工管理过于松懈，仅关注于掘进效率，而对于掘进质量及进度缺乏有效监管，导致违规操作时有发生，对煤矿掘进施工安全及质量带来较大威胁。此外，在掘进作业人员缺乏相应奖惩措施，导致掘进操作人员积极性不足，而且不能按要求进行交接班，严重妨碍掘进效率提升。

2.2  完善掘进设备及技术

加大巷道工程资金投入力度，引进并开发新的掘进设备及技术，提高我国掘进设备的工作效率，可有效改善我国掘进设备发展的现状。与此同时还需要重视掘进设备维修和保养工作，减少对掘进设备的损坏，延长掘进设备的使用周期。在进行特种施工时，有关人员一定要如实做好掘进施工相关记录，有利于技术人员对掘进状况进行合理的分析，及时发现掘进安全危险，并采取针对性措施来实现隐患排除，保证掘进设备能够正常运转，进而保障正常的煤矿开采进度。

2.3  安全预防措施具体分析

在巷道开挖的过程中，由于受力情况的改变，巷道会发生很大的变形，这就给支护工作增添了不少的难度，尤其是在开采深度日益加深的现代化煤矿开采过程中，单一性的支护方式已经不能够满足巷道开挖的安全性需求，迫切需要革新支护技术，全面提升支护效果，在上述的案例中，为了保证最终的开挖效果，该煤矿选择了多种支护方案并行的方法进行，最终取得了良好的支护效果。在目前的实际应用中，常见的巷道支护有锚杆支护、架棚支护、喷射混凝土支护等方案，锚杆支护通常使用在开挖深度较浅的工程中，具有经济性良好、施工便捷等特点，喷射混凝土支护能够在一定的时间内将围岩进行密封，其效果也较好。但是在目前的工程中，单一的支护方式很难达到良好的效果，因此，鉴于掘进过程中安全性等问题，需要结合巷道的不同情况，采用不同的支护方式进行综合性选择。首先是架棚与锚带网联合支护分析。这种支护方式是两种单一性支护的组合，一般应用在巷道开挖工作开始之前，其主要内涵就是刚性支护与锚杆支护相互结合，先通过锚带网的基础支护方式将围岩进行强度的补充，从而对巷道的形变量进行合理地控制。当巷道的形变量达到临界值后，应当联合架棚支护共同使用，架棚一般设置在两钢带的中间位置，能够与刚性的支护技术深度结合，从而为围岩提供阻力性的支护条件，加强了支护效果，同时对形变量也有着全面地控制。其次是其他方式。在支护的过程中，方法是有很多种的，需要根据不同的工程实际和地质特点综合选择，举个例子来说，对于复合顶巷道来说，需要根据不同岩层的不同特点来选择锚索梁与锚固岩石层相互结合的方式进行，并且选用悬吊支护的方式从而取得良好的效果。

2.4  管棚支护技术

第一，管棚工作室需要设立于巷道断面之上，同时通过开挖管棚孔洞的方式来加固管棚工作室。管棚工作室的设计要将围岩结构作为主要基准条件，结合围岩具体情况和变化因素来进行调整;第二，应用管棚支护技术时还要利用钢筋混凝土支架及金属支架等来提高整体强度，避免发生形变现象，也规避形变现象对于整体掘进支护带来的影响。同时，还要管理好支护所用到的材料，尽量在保证材料质量达到实际要求的基础上选取性价比高的材料，同时还要对材料进行有效的管理，外界影响因素对于材料质量的影响较为明显，因此材料管理也可以避免多数质量隐患。如一些木质支架受浸水现象影响较大，若浸水则很有可能导致腐烂现象，而木材遭遇明火也会导致明火燃烧的问题，严重的还可能会导致火灾。金属质支架材料面临的主要问题便是锈蚀，所以在掘进支护过程中一定要提高对于质量管理的重视，合理存放材料，并在存储管理过程中排除对材料质量带来影响的因素，从而避免材料腐蚀、锈蚀、氧化。

2.5  掘进工艺及影响要素

目前掘进破岩方式主要包括钻眼爆破及掘进机破岩两大类。其中使用掘进机进行掘进时，具备机械化程度高、效率较高及劳动强度低等特点，但掘进机适应不同情况围岩的效果差，更不适合于较硬岩石断面的施工。掘进施工时使用掘进机掘进施工是高速掘进施工的主要方法。巷道高速掘进技术是对现有掘进工艺中三大工序进行优化改进，包括：破岩使用爆破深孔化、支护进行合理化及装运使用机械化、优化各工序之间的配置。高速掘进巷道的影响要素主要包括四个方面，分别为：组织管理、设备先进性、环境、作业方法。通过对高速掘进巷道的关键要素进行识别，根据对相关学者得到的样本进行成分分析，高速掘进工作面的效率受到工作面环境、地质条件、人员熟练程度、施工工艺及设备先进性方面的影响较大，其中巷道地质条件、人员、设备均为主观条件，而掘进工艺为客观条件，能够从技术方面对其分析优化。

结语

就目前来说，单一的巷道支护工作已经不能够满足现实的需求，只有按照实际情况出发，选择合适的支护方式，才能够使得煤矿掘进巷道支护工作更加具有安全性，才能够满足现代煤矿开采的需求。

参考文献：

[1]   张茂功，韩保胜.浅析采空区下掘进巷道的施工方法[J].煤矿现代化，2016（02）：25-27.

[2]   张爱杰，张传鹏，宋明明.软岩开拓巷道支护方案的研究与优化[J].煤矿科学技术，2015，43（S1）：45-47.