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[摘要]煤矿井下开采过程中，建设与实际生产中的矿井快速施工，尤其是水平巷道的掘进施工显得尤为重要。通过对我国目前掘进技术、掘进设备的技术特点分析，本文作者对煤矿巷道掘进施工中的影响因素进行分析，并在此基础上就当前煤矿的主要巷道掘进施工技术进行探析，以供参考！
[关键词]煤矿巷道掘进施工技术
中图分类号：X752 文献标识码：X 文章编号：1009―914X（2013）31―0326―01
随着我国社会的发展和科学技术的进步，当前煤矿巷道掘进技术及相关设备直接关系煤矿的生产能力及生产安全性因此快速的煤矿巷道掘进技术是提高矿井生产效率的重要基础条件。
1．煤矿巷道掘进施工中的影响因素
从现场实践来看，煤矿巷道掘进过程中的影响因素很多，都可能会对煤矿巷道掘进施工系统产生较大的影响，以下以地质结构、施工机械设备、生产技术因素为例进行具体阐述。
1.1 地质构造
对于煤矿巷道掘进施工工程而言，地质构造是其中最大的一个影响因素，比如工作面的煤岩硬度状况、褶曲构造以及围岩节理与层里发育状况等，同时顶底板稳定性、瓦斯涌出量以及涌水量等因素，都会对煤矿巷道掘进施工产生巨大的影响。一般而言，地质条件较好的地段，基础条件也比较好，而且可实现其快速掘进施工，而那些较为复杂的地质环境可能会严重制约掘进速度和施工质量。实践证明，煤系地层褶曲断层等构造，可能会导致煤层的厚度发生较大的变化，而且在其变化位置煤岩层不稳定，顶底板破碎，很容易产生冒顶、片帮趖底等垮落事故，对煤矿掘进施工质量和掘进速度产生非常大的影响。此外，瓦斯防治是煤矿开采过程中的重点和难点，当煤矿巷道掘进施工进入到煤层或地质构造比较复杂的煤系地层时，大量的瓦斯可能会随之涌出来，进而造成巷道中的瓦斯浓度逐渐升高，危机人身安全。实践中为了有效保证煤矿巷道掘进施工作业的顺利实施，一定要先降低掘进工作面和回风风流中的瓦斯浓度，不仅会增加煤矿开采成本，而且会严重影响施工进度。
1.2 施工机械设备与生产技术因素
煤矿井巷掘进施工过程中，采用的机械设备主要有钻眼、爆破以及装运，其中装运是巷道施工实践中的一个最主要工序，钻眼与装运设备的合理选择对于提高煤矿巷道掘进施工速度具有非常重要的作用。钻眼：目前煤矿井巷掘进施工过程中普遍采用的是气腿式凿岩机，实践中因气腿凿岩机的可输出功率太小、钻速太低，炮眼深度钻进有限，若想真正的提高其工作面钻孔效率，必须采用的方式和方法，受压风、井巷断面、瓦斯涌出量的限制，多机同时作业也会受到限制，其工效仍然难以有效的得以提高。实践中，国内有些煤矿井巷工程项目采用单臂、双臂以及三臂凿岩台车技术进行施工作业，但就当前的凿岩设备具体应用和更新情况来看，多数还沿袭着第一、二代的水平。就目前国际上在大断面煤矿巷道中已经采用的情况来看，主要是盾构机、TBM 掘进机；而小断面则主要采用的是凿岩台车，钻孔过程中的换钎、开孔钻孔、定位以及返钎等，基本上实现了自动化。装运：装岩施工工序在煤矿平巷掘进过程中将占用所有循环时间的将尽一半，而且当前国内该项操作过程中已经基本上实现了机械化操作。
装运机械共实现了四次更新，装岩总趋势是由传统的效率低装载并间断的出碴设备，逐渐转向了高效率连续的出碴设备；采用连续作业蟹爪式、立爪式的装载机械和皮带转载机、矿车相互配套；采用无轨铲运机出碴、与大吨位的自卸汽车相互配套出碴作业，可将煤矿巷道掘进施工效率提高 1 至 2 倍。生产技术：当前我国煤矿巷道掘进施工过程中，广泛采用的是钻爆法施工，支护方式为锚喷支护，其施工速度、劳动强度以及安全质量的方面，均比较传统架棚支护、砌碹支护优越。但实践中仍存在着很多的问题，如因巷道炮眼角度掌握不好、装药量控制不好容易导致巷道成形差以导致锚网喷质量较差，难以保井巷的施工质量，给安全生产埋下隐患。
2.煤矿巷道掘进施工技术
实践中我们可以看到，采准巷道多布设在煤层之中，从而增加了煤矿巷道在井巷工程施工中的占据比例。掘进巷道大量的工程在煤层中施工，约占总工程量的七成。当前煤矿巷道掘进较为先进的施工方式主要有：悬臂式掘进机和单体锚杆钻机配套作业线，统称为煤巷综合机械化掘进施工技术；连续采煤机和锚杆钻车配套作业线，主要掘进机械为连续采煤机，需多巷道掘进，并且要交叉换位施工。
2.1 煤矿巷道综合机械化掘进施工技术
煤矿巷道综合机械化掘进施工技术，主要是由悬臂式掘进机、可伸缩带式输送机、转载机、单体锚杆钻机以及通风除尘设备和供电设备共同组成。其中悬臂式掘进机是煤矿巷道综合机械化掘进施工技术中的最关键设备，其性能的优劣对于煤矿巷道掘进施工的工效与施工进度具有非常重要的作用。当前使用的煤矿巷道悬臂式掘进机研发应用的，通常以30至 50千瓦的小功率掘进机最为普遍。至上世纪 80 年代初，引入了 AM50 型和 S-100 型两种掘进机，对国内综掘机械化的发展起到了巨大的推动作用。对于 AM50 型与 S-100 型两种类型的掘进机而言，二者都是从国外引进的产品，因其功率较小、机重比较轻以及破岩的能力与可靠性相对较差，所以通常只适合施工条件比较好的煤矿巷道施工过程中。该施工技术的主要特点是：整机结构比较紧凑，而且设计比较科学合理；机身相对较矮、重心比较低，而且工作稳定性比较好；生产能力强，而且具有很强的破岩能力，能广泛适用于各种地质条件；采用的是液压马达，可直接对装载机构进行驱动，而且结构比较简单、作稳定性与可靠性比较高。该技术设备采用的是无支重轮履带行走机构与履带导向轮黄油缸张紧设备，从而有效地提高了机械设备履带行走机构运行可靠性；虽然液压系统比较简单，但是也非常的可靠，同时还增设了一些自动加油装置，从而有效地提高了液压系统的运行可靠性；该设备中的电气系统主要采用的是 PLC 技术进行控制，可有效实现其工矿检测、故障诊断等功能。
2.2 大断面煤层巷道连续采煤机高效掘进施工技术
从实践来看，连续采煤机实际上就是具有较大截割宽度的一种集落煤、装运和行走于一体的现代化综合煤矿掘采机械设备，主要应用于矩形的断面双巷、多巷快速煤矿掘进过程之中，同时还可以进行短壁开采作业，已成为当前高产、高效煤矿开采过程中的一种重要机械设备。
一般而言，连续采煤机在煤矿掘进工作面技术和设备的配置可分为两种：第一种是间断式的运输方式，其工作面上的配置是连续采煤机、梭车、运煤车、给料破碎机以及锚杆钻车和铲车、胶带输送机等；第二种则是连续的运输方式，其工作面上的配置主要是连续采煤机、连续运输系统、锚杆钻车以及铲车和胶带输送机等。当连续采煤机作业与大断面煤巷时，连续采煤机和锚杆钻车可采取交叉换位的作业方式；连续采煤机应用于运输巷道掘进施工时，锚杆钻车在回风巷道实施锚杆支护作业，连续采煤机在完成一个完整的掘进施工循环时，便与锚杆钻车进行位置交换。
结束语
煤矿巷道掘进施工是一个非常复杂的工程，涉及到的影响因素很多，不仅受制于施工地带的地质条件，同时与掘进设备及施工技术水平、生产工序等，也具有非常密切的相关性。因此应当不断加强对煤矿巷道掘进施工技术的改进与创新，才能保证煤矿开采事业的可持续发展，也才能充分体现先进技术在煤矿安全生产中的重要地位和作用。
参考文献
[1] 董宏河.浅谈冻结法井筒掘进施工[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2010（11）
[2] 温亚东.长大山岭隧道钻爆法快速开挖施工技术[J].西部探矿工程.2010（09）
[关键词]煤矿巷道掘进施工技术
中图分类号：X752 文献标识码：X 文章编号：1009―914X（2013）31―0326―01
随着我国社会的发展和科学技术的进步，当前煤矿巷道掘进技术及相关设备直接关系煤矿的生产能力及生产安全性因此快速的煤矿巷道掘进技术是提高矿井生产效率的重要基础条件。
1．煤矿巷道掘进施工中的影响因素
从现场实践来看，煤矿巷道掘进过程中的影响因素很多，都可能会对煤矿巷道掘进施工系统产生较大的影响，以下以地质结构、施工机械设备、生产技术因素为例进行具体阐述。
1.1 地质构造
对于煤矿巷道掘进施工工程而言，地质构造是其中最大的一个影响因素，比如工作面的煤岩硬度状况、褶曲构造以及围岩节理与层里发育状况等，同时顶底板稳定性、瓦斯涌出量以及涌水量等因素，都会对煤矿巷道掘进施工产生巨大的影响。一般而言，地质条件较好的地段，基础条件也比较好，而且可实现其快速掘进施工，而那些较为复杂的地质环境可能会严重制约掘进速度和施工质量。实践证明，煤系地层褶曲断层等构造，可能会导致煤层的厚度发生较大的变化，而且在其变化位置煤岩层不稳定，顶底板破碎，很容易产生冒顶、片帮趖底等垮落事故，对煤矿掘进施工质量和掘进速度产生非常大的影响。此外，瓦斯防治是煤矿开采过程中的重点和难点，当煤矿巷道掘进施工进入到煤层或地质构造比较复杂的煤系地层时，大量的瓦斯可能会随之涌出来，进而造成巷道中的瓦斯浓度逐渐升高，危机人身安全。实践中为了有效保证煤矿巷道掘进施工作业的顺利实施，一定要先降低掘进工作面和回风风流中的瓦斯浓度，不仅会增加煤矿开采成本，而且会严重影响施工进度。
1.2 施工机械设备与生产技术因素
煤矿井巷掘进施工过程中，采用的机械设备主要有钻眼、爆破以及装运，其中装运是巷道施工实践中的一个最主要工序，钻眼与装运设备的合理选择对于提高煤矿巷道掘进施工速度具有非常重要的作用。钻眼：目前煤矿井巷掘进施工过程中普遍采用的是气腿式凿岩机，实践中因气腿凿岩机的可输出功率太小、钻速太低，炮眼深度钻进有限，若想真正的提高其工作面钻孔效率，必须采用的方式和方法，受压风、井巷断面、瓦斯涌出量的限制，多机同时作业也会受到限制，其工效仍然难以有效的得以提高。实践中，国内有些煤矿井巷工程项目采用单臂、双臂以及三臂凿岩台车技术进行施工作业，但就当前的凿岩设备具体应用和更新情况来看，多数还沿袭着第一、二代的水平。就目前国际上在大断面煤矿巷道中已经采用的情况来看，主要是盾构机、TBM 掘进机；而小断面则主要采用的是凿岩台车，钻孔过程中的换钎、开孔钻孔、定位以及返钎等，基本上实现了自动化。装运：装岩施工工序在煤矿平巷掘进过程中将占用所有循环时间的将尽一半，而且当前国内该项操作过程中已经基本上实现了机械化操作。
装运机械共实现了四次更新，装岩总趋势是由传统的效率低装载并间断的出碴设备，逐渐转向了高效率连续的出碴设备；采用连续作业蟹爪式、立爪式的装载机械和皮带转载机、矿车相互配套；采用无轨铲运机出碴、与大吨位的自卸汽车相互配套出碴作业，可将煤矿巷道掘进施工效率提高 1 至 2 倍。生产技术：当前我国煤矿巷道掘进施工过程中，广泛采用的是钻爆法施工，支护方式为锚喷支护，其施工速度、劳动强度以及安全质量的方面，均比较传统架棚支护、砌碹支护优越。但实践中仍存在着很多的问题，如因巷道炮眼角度掌握不好、装药量控制不好容易导致巷道成形差以导致锚网喷质量较差，难以保井巷的施工质量，给安全生产埋下隐患。
2.煤矿巷道掘进施工技术
实践中我们可以看到，采准巷道多布设在煤层之中，从而增加了煤矿巷道在井巷工程施工中的占据比例。掘进巷道大量的工程在煤层中施工，约占总工程量的七成。当前煤矿巷道掘进较为先进的施工方式主要有：悬臂式掘进机和单体锚杆钻机配套作业线，统称为煤巷综合机械化掘进施工技术；连续采煤机和锚杆钻车配套作业线，主要掘进机械为连续采煤机，需多巷道掘进，并且要交叉换位施工。
2.1 煤矿巷道综合机械化掘进施工技术
煤矿巷道综合机械化掘进施工技术，主要是由悬臂式掘进机、可伸缩带式输送机、转载机、单体锚杆钻机以及通风除尘设备和供电设备共同组成。其中悬臂式掘进机是煤矿巷道综合机械化掘进施工技术中的最关键设备，其性能的优劣对于煤矿巷道掘进施工的工效与施工进度具有非常重要的作用。当前使用的煤矿巷道悬臂式掘进机研发应用的，通常以30至 50千瓦的小功率掘进机最为普遍。至上世纪 80 年代初，引入了 AM50 型和 S-100 型两种掘进机，对国内综掘机械化的发展起到了巨大的推动作用。对于 AM50 型与 S-100 型两种类型的掘进机而言，二者都是从国外引进的产品，因其功率较小、机重比较轻以及破岩的能力与可靠性相对较差，所以通常只适合施工条件比较好的煤矿巷道施工过程中。该施工技术的主要特点是：整机结构比较紧凑，而且设计比较科学合理；机身相对较矮、重心比较低，而且工作稳定性比较好；生产能力强，而且具有很强的破岩能力，能广泛适用于各种地质条件；采用的是液压马达，可直接对装载机构进行驱动，而且结构比较简单、作稳定性与可靠性比较高。该技术设备采用的是无支重轮履带行走机构与履带导向轮黄油缸张紧设备，从而有效地提高了机械设备履带行走机构运行可靠性；虽然液压系统比较简单，但是也非常的可靠，同时还增设了一些自动加油装置，从而有效地提高了液压系统的运行可靠性；该设备中的电气系统主要采用的是 PLC 技术进行控制，可有效实现其工矿检测、故障诊断等功能。
2.2 大断面煤层巷道连续采煤机高效掘进施工技术
从实践来看，连续采煤机实际上就是具有较大截割宽度的一种集落煤、装运和行走于一体的现代化综合煤矿掘采机械设备，主要应用于矩形的断面双巷、多巷快速煤矿掘进过程之中，同时还可以进行短壁开采作业，已成为当前高产、高效煤矿开采过程中的一种重要机械设备。
一般而言，连续采煤机在煤矿掘进工作面技术和设备的配置可分为两种：第一种是间断式的运输方式，其工作面上的配置是连续采煤机、梭车、运煤车、给料破碎机以及锚杆钻车和铲车、胶带输送机等；第二种则是连续的运输方式，其工作面上的配置主要是连续采煤机、连续运输系统、锚杆钻车以及铲车和胶带输送机等。当连续采煤机作业与大断面煤巷时，连续采煤机和锚杆钻车可采取交叉换位的作业方式；连续采煤机应用于运输巷道掘进施工时，锚杆钻车在回风巷道实施锚杆支护作业，连续采煤机在完成一个完整的掘进施工循环时，便与锚杆钻车进行位置交换。
结束语
煤矿巷道掘进施工是一个非常复杂的工程，涉及到的影响因素很多，不仅受制于施工地带的地质条件，同时与掘进设备及施工技术水平、生产工序等，也具有非常密切的相关性。因此应当不断加强对煤矿巷道掘进施工技术的改进与创新，才能保证煤矿开采事业的可持续发展，也才能充分体现先进技术在煤矿安全生产中的重要地位和作用。
参考文献
[1] 董宏河.浅谈冻结法井筒掘进施工[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2010（11）
[2] 温亚东.长大山岭隧道钻爆法快速开挖施工技术[J].西部探矿工程.2010（09）