關(guān)鍵詞：煤礦；開拓；掘進(jìn)；施工；技術(shù)；因素； 
引言
煤礦生產(chǎn)，掘進(jìn)先行。近年來，由于綜采技術(shù)的快速發(fā)展以及礦井瓦斯抽采的現(xiàn)實(shí)需要，掘進(jìn)速度的相對滯后給安全生產(chǎn)帶來了一定壓力，也成為制約煤炭生產(chǎn)的一個(gè)主要問題。如何實(shí)現(xiàn)安全快速掘進(jìn)對于煤礦安全生產(chǎn)具有重要意義。
1.煤礦開拓掘進(jìn)施工機(jī)械設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)因素
1.1機(jī)械設(shè)備
鉆眼.爆破與裝運(yùn)是巷道施工中主要工序，而鉆眼與裝運(yùn)設(shè)備的合理選擇及使用將直接決定巷道掘進(jìn)速度。
1．1．1鉆眼
當(dāng)前巷道掘進(jìn)普遍使用的仍是氣腿鑿巖機(jī)（如7655型.YT-28型.YTP26型等），由于氣腿鑿巖機(jī)輸出功率小，鉆速低，所鉆炮孔深度淺，要想提高工作面鉆孔速度，就得多機(jī)作業(yè)，但掘進(jìn)工效仍無法提高。我國部分工程項(xiàng)目已采用單臂.雙臂或三臂鑿巖臺(tái)車進(jìn)行施工，但就我國鑿巖設(shè)備使用及更新程度來說，大部分仍停留在第一.第二代水平，即氣腿鑿巖機(jī)或半液壓鑿巖臺(tái)車水平。而國外在大斷面巷道中已基本采用盾構(gòu)機(jī)或TBM掘進(jìn)機(jī)，小斷面內(nèi)均采用鑿巖臺(tái)車，使得鉆孔時(shí)由換釬.定位.開孔鉆孔.返釬均全部自動(dòng)化控制。另外，60年代美國第一臺(tái)直徑3.1m的全斷面掘進(jìn)機(jī)試驗(yàn)成功（頁巖中月進(jìn)尺達(dá)到2087.6m），給巷道掘進(jìn)帶來新的革命。又經(jīng)近五十年來不斷研究，從技術(shù)角度出發(fā)，它已能在任何巖石中鉆進(jìn)。由于全斷面掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)速度快，成本低，工效高，巷道掘進(jìn)質(zhì)量好，又安全可靠，所以其勢必將取代其他鑿巖設(shè)備。
1．1．2裝運(yùn)
裝巖工序在平巷掘進(jìn)中占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的30～50%，當(dāng)前國內(nèi)已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。從五十年代到現(xiàn)在，我國工程施工中裝運(yùn)機(jī)械共進(jìn)行了四個(gè)階段的更新，在裝巖上總的趨勢是從效率低的裝載設(shè)備為主的間斷出碴設(shè)備配套，向高效率連續(xù)出碴設(shè)備配套發(fā)展，即采用連續(xù)作業(yè)的蟹爪式或立爪式裝載機(jī)與皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)和礦車配套，或采用的無軌鏟運(yùn)機(jī)出碴或與大噸位自卸汽車配套出碴，其可把掘進(jìn)工效提高1－2倍，采準(zhǔn)時(shí)間縮短75－80%。
1.2生產(chǎn)技術(shù)
根據(jù)我國井巷掘進(jìn)當(dāng)前施工水平，廣泛采用的仍是鉆爆法施工，而支護(hù)方式基本為錨噴支護(hù)。該方法在施工速度.安全質(zhì)量.勞動(dòng)強(qiáng)度.生產(chǎn)成本方面均優(yōu)于傳統(tǒng)的架棚支護(hù)和砌碹支護(hù)方式。但施工中仍存在一些問題，如由于巷道成形欠佳造成網(wǎng).噴質(zhì)量差，錨桿安裝質(zhì)量不好等，對于圍巖較差地段不但會(huì)存在安全隱患，而且還會(huì)制約井巷掘進(jìn)進(jìn)度。
1．2．1改進(jìn)光爆技術(shù)，加強(qiáng)巷道成形
當(dāng)前巷道爆破均采用光面爆破，而大多為淺孔爆破，為提高進(jìn)尺，可從加大孔深和孔徑入手，并且經(jīng)多年實(shí)踐，中深孔（5m）爆破也是可行的。同時(shí)，為加強(qiáng)巷道成型，由于加大孔徑而減少的擴(kuò)炮孔數(shù)量可轉(zhuǎn)移至周邊，即增加周邊眼數(shù)量，保證光爆效果。而且，增加孔深和炮眼數(shù)可以提高臺(tái)車的純鉆眼時(shí)間，充分發(fā)揮高效設(shè)備的利用率。
1．2．2合理選擇錨桿，提高安裝質(zhì)量
錨桿是否發(fā)揮作用，最關(guān)鍵是選型是否正確及安裝規(guī)范與否。不同圍巖需選用合理的錨桿，如砂漿錨桿.樹脂錨桿.中空注漿錨桿及預(yù)應(yīng)力錨索.對穿頂應(yīng)力錨索等。錨桿安裝角度.錨墊板是否貼緊巖面及注漿是否飽滿，都將直接影響錨固質(zhì)量。
1．2．3選用合格材料，保證網(wǎng)噴質(zhì)量
  金屬網(wǎng)主要增加噴砼的抗彎強(qiáng)度和韌性，但其安裝時(shí)必須緊貼巖面。選用合格的噴漿料生產(chǎn)砼，并選擇濕噴工藝，不但可提高噴漿效果，減少回彈率，還可改善工作環(huán)境。
2.實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的途徑
2.1 創(chuàng)新改進(jìn)支護(hù)工藝與技術(shù)
（1）嚴(yán)格支護(hù)設(shè)計(jì)，確保支護(hù)強(qiáng)度。開展快速支護(hù)參數(shù)及工藝研究。結(jié)合現(xiàn)場具體條件，選擇合理的掘錨工藝技術(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化錨桿支護(hù)參數(shù)，減少作業(yè)工序，縮短安裝錨桿的時(shí)間，加快錨桿支護(hù)速度。在軟弱破碎煤巖體.高應(yīng)力等困難條件下大斷面.受二次動(dòng)壓影響的巷道支護(hù)，可采用強(qiáng)力錨桿.錨索支護(hù)系統(tǒng)，使用直徑25 mm 強(qiáng)力錨桿（極限拉斷力 420 kN，屈服力為 320 kN，延伸率18％，桿尾螺紋規(guī)格 M27），鉆孔直徑為 34 mm，配 K2835.Z2860規(guī)格的樹脂錨固劑及相應(yīng)強(qiáng)度的托板；直徑為 19 mm 和 22 mm型強(qiáng)力錨索，樹脂端錨配合鉆孔為 d 28 mm，樹脂與注漿聯(lián)合錨固配合鉆孔為 d 32 mm 或 d 36 mm。其中，d 19 mm 的錨索為 7 股鋼絲組成（極限破斷強(qiáng)度為 40 t，延伸率為 4.5％左右）；d 22 mm的錨索為增加其可彎曲性能，采用 19 股鋼絲組成（極限破斷強(qiáng)度為 60 t，延伸率為 7％左右）。從錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法.支護(hù)材料.井下施工工藝及監(jiān)測方面進(jìn)行綜合研究。在掘進(jìn)巷道斷層.破碎帶條件下,可選用新型聚合注漿產(chǎn)品等支護(hù)材料，還可選用礦用工字鋼＋金屬網(wǎng)＋錨桿＋局部錨索＋局部注漿聯(lián)合支護(hù)方式，解決松軟頂板巷道支護(hù)技術(shù)難題。
（2）開發(fā)錨桿快速安裝工藝，即攪拌樹脂卷，上托板.擰螺母一次完成，提高支護(hù)效率。
2.2 推廣改進(jìn)錨桿施工機(jī)具
（1）傳統(tǒng)掘進(jìn)工藝中，采用 MQT－120 型風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)進(jìn)行頂板錨桿眼的鉆孔.頂板錨桿的攪拌安裝；采用 ZMS35 型風(fēng)煤鉆打幫錨桿眼，風(fēng)動(dòng)錨桿安裝器攪拌安裝錨桿，人力扳手預(yù)緊。根據(jù)現(xiàn)場圍巖情況，在頂板為砂巖.頁巖時(shí)，可采用 MQT－120 型風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)進(jìn)行頂板錨桿眼的鉆孔.頂板錨桿的攪拌安裝。緊固螺母采用風(fēng)炮。在煤巷.半煤巷幫部則采用 7665 型風(fēng)鉆鉆孔，采用防突鉆機(jī)攪拌安裝錨桿，緊固螺母采用 2600 型氣動(dòng)扳手。同時(shí)，錨桿使用機(jī)械安裝，安裝可靠性高，避免了人工操作的隨意性，保證了安裝質(zhì)量。避免了過去錨桿使用扳手人工緊固時(shí)隨意性強(qiáng)，難以保證足夠的預(yù)緊力等問題。
（2）引進(jìn)大功率氣扳機(jī)安裝錨桿，避免人工緊錨桿，保證錨桿安裝質(zhì)量。每根錨桿的安裝時(shí)間平均減少 5 min 以上，大大減少了支護(hù)時(shí)間，可以提高錨桿的初錨力和可靠程度，進(jìn)一步提高巷道單進(jìn)水平。
（3）在現(xiàn)用風(fēng)動(dòng)錨桿支護(hù)鉆眼機(jī)具的基礎(chǔ)上，引進(jìn)適應(yīng)硬巖條件煤巷施工的掘錨一體化鉆機(jī)。
（4）引進(jìn)或研發(fā)大扭矩旋轉(zhuǎn)———沖擊新型錨桿鉆機(jī)，加快鉆眼速度，提高掘巷速度，解決硬巖條件下打眼難題；供風(fēng)不足的錨桿支護(hù)巷道施工點(diǎn)，可選用液壓錨桿鉆眼機(jī)具。
2.3 引進(jìn)發(fā)展新型掘錨機(jī)具
（1）認(rèn)真總結(jié)推廣錨桿支護(hù)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。對掘錨作業(yè)線進(jìn)行綜合調(diào)研，結(jié)合礦井現(xiàn)有條件，引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備.技術(shù).工藝。引進(jìn) EBZ-160 型等型號(hào)的大功率掘進(jìn)機(jī)和全巖掘進(jìn)機(jī)，實(shí)現(xiàn)煤巷單進(jìn)突破的新目標(biāo)。
（2）發(fā)展掘錨新機(jī)具。就目前的施工工藝而言，影響快速掘進(jìn)的主要因素有兩方面：一是掘進(jìn)機(jī)割煤速度的快慢，二是錨桿機(jī)打眼安裝速度的快慢。這種方法的主要矛盾是掘進(jìn)工作面的開機(jī)率較低，一般在 30％以下，支護(hù)時(shí)間過長，跟不上機(jī)掘速度，影響單進(jìn)水平的提高。因此，發(fā)展掘錨聯(lián)合機(jī)組，實(shí)現(xiàn)“掘支錨一體化”平行作業(yè)，將是加快煤巷錨桿支護(hù)單進(jìn)速度的有效手段。
2.4 引進(jìn)膠輪車保證運(yùn)輸
引進(jìn)膠輪車運(yùn)料，既減少了用工又能提高效率，滿足快速掘進(jìn)需求。
2.5 加強(qiáng)施工組織和管理工作
施工要達(dá)到快速.優(yōu)質(zhì).低耗和安全的要求，除合理地選擇先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備配套外，還要正確選擇作業(yè)方式，采用行之有效的施工組織與科學(xué)的管理方法。
（1）進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)場施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，不斷提高職工技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì)，確保煤巷施工質(zhì)量。
（2）嚴(yán)格管理，政策引導(dǎo)。建立健全掘進(jìn)隊(duì)組《安全管理制度》《質(zhì)量驗(yàn)收制度》《各工種崗位責(zé)任制》等一系列規(guī)章制度，加強(qiáng)對掘進(jìn)隊(duì)組的管理，向管理要效益；出臺(tái)《重點(diǎn)隊(duì)管理及考核辦法》，重點(diǎn)從工資等方面給予優(yōu)惠政策，實(shí)行多勞多得的分配政策。
（3）加強(qiáng)地質(zhì)勘探，堅(jiān)持“有掘必探”?？煽繙?zhǔn)確的巷道超前探測是巷道掘進(jìn)的安全保障。應(yīng)采用礦井工程物探.鉆探等多種方法進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造探測，防止透水等事故發(fā)生，確保安全施工。
3.結(jié)束語
快速掘進(jìn)是一個(gè)系統(tǒng)工程，包含人.技術(shù)裝備.生產(chǎn)工藝以及勞動(dòng)組織管理.安全等諸多因素，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的欠缺都會(huì)影響到整個(gè)掘進(jìn)施工的進(jìn)度。因此，需要采取多種措施提高掘進(jìn)效率，實(shí)現(xiàn)快速安全掘進(jìn)。
作者簡介：王頌華（1976－），男，漢族，湖南雙峰人，中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院工程師，主要從事礦井工程設(shè)計(jì)工作。

參考文獻(xiàn)
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