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摘要：为了进一步提升半煤岩巷道掘进施工的效率，应用钻眼爆破施工方法，合理设计爆破方案，在半煤岩巷道快速掘进施工中取得了良好的效果；通过对围岩位移进行了监测分析，得出采用钻眼爆破施工方法的合理参数，快速掘进施工技术应用，能够显著提升整体掘进效率。
关键词：半煤岩巷道快速掘进；工艺概述；方法；优化；效果
1.前言
某煤矿目前正在开采五2以及六4煤层，这2个煤层均属于薄煤层，厚度分别为1.3、0.9m，煤层倾角14°左右，属于缓倾斜煤层。在此半煤岩巷道的掘进过程中，是从煤层的底板进行掘进施工，掘进所涉及的岩层结构主要为粉砂岩以及泥岩，水文及地质情况相对简单，只是在个别位置处顶板出现淋水，正常涌水量0.5m3/h，最大涌水量1m3/h，不会给施工带来太大的影响。26915工作面的机巷坡度14°，总的巷道长度600m左右，顺煤层进行掘进施工。26915工作面机巷的标高在+154～+174m之间，开采的水平是-178m。
2.半煤岩巷道快速掘进工艺概述
我国绝大部分煤矿为井工开采方式。在煤炭资源储量中，中薄煤层和不超过2m煤层占有相当大的比例，因此，在煤矿开采过程中，会涉及非常多的半煤岩巷道开采工作。在存在煤与瓦斯突出问题的煤矿开采过程中，为了确保煤矿能够安全的开采，进行回采作业之前，应当对煤层的瓦斯进行预抽处理，通常都会设置底抽巷或者布置高抽巷等，这些巷道一般都是半煤岩巷道。在半煤岩巷道的断面中，顶板或者底板位置处存在岩石层。因为岩石层硬度大，导致钻眼施工困难，巷道掘进效率低。现阶段，巷道掘进过程中所采用的工艺技术主要有钻爆方法和综合机械方法。对于全岩巷道，多数是应用钻爆方法，配备装岩机以及凿岩台车等设备。现在，通过应用岩巷掘进设备能够将非常坚硬的岩石加以切割，可以显著提高掘进效率。不过，岩巷掘进设备的成本相对较高，设备运行维护所需费用较大，而且只适合应用在长距离的巷道之中，因此，此种掘进设备很难进行全面推广使用。
针对半煤岩巷道掘进施工来说，由于岩石的厚度以及硬度存在差异，所需的掘进设备要求也有所差异。在选择掘进方式以及掘进设备的过程中，应当依照煤矿开采的实际情况，采用适宜的技术及设备：①依据巷道长度选择。如巷道的掘进长度≤500m，适宜采用钻爆法施工，配备耙斗机装载。若巷道的掘进长度超过500m，适宜采用综合机械化掘进法施工。②依据巷道岩性进行选择。若岩层厚度超过0.7m、岩石硬度>7的情况下，在采用综合机械化掘进工艺时，应当配备重型硬岩掘进设备。否则，不仅不能确保单进水平，还会增加设备配件的消耗量。对此可采用松动爆破作为综掘施工的辅助手段，最大限度地降低切割岩石的数量。若采用钻爆法施工，就要优化施工组织，这样才能保证掘进效率。
3.原掘进方法
井下掘进工作中，通常只有一个自由表面（暴露的煤与岩体之间的界面和空气被称为自由表面）。为了获得良好的爆破效果，必须人工创建多个自由表面。这是第一步，工作中，如果爆破效应不好，巷道的爆破质量得不到保证，煤层顶板可能受损，给支护工作带来很大困难。原有的巷道施工方法采用气腿式凿岩机打眼，然后依次对辅助眼，周边眼和顶部眼进行爆破，最终达到设计规格，然后用碎石机将已经爆炸的煤矸装入皮带输送机。这种开挖方式，施工工艺复杂，材料投入量大，开挖速度慢，影响了矿山的生产连接，安全生产和经济效益。
4.改进后掘进方法
通过研究工作面煤岩比和岩体结构特征，工作面煤巷的煤层厚度基本符合额EBZ-220型掘进机。覆盖岩石的煤层是坚硬的屋顶，具有良好的整体性。首先，EBZ-200型掘进机用于在工作面上切割煤巷道的全部煤部分，该装置的桥式装载机用于将工作面煤输送至输送带并将其运出工作面。工作面是人工创建的自由表面，取代原来的钻孔和凹槽工作。
5.综掘工作面合理化管理
5.1强化现场管理
在常规综采工作面挖掘实践中，积累了一定的现场管理经验。但由于工作面临诸多困难因素，在各种复杂条件下，没有先例可以借鉴。为保证项目试验工作的顺利进行，确保工作面的安全生产，在深入理论研究的基础上，重点抓好瓦斯治理，瓦斯治理和水害防治，优化全程-特殊条件下的综合挖掘。复杂地质条件下屋面事故的防治技术与研究。
5.2创新管理，更新设备，优化施工工艺
为确保采矿合理协调发展，采用新型設备EBZ-220型掘进机在G-20-021080工作面进行风洞开挖施工，实现了快速掘进。这种掘进机的主要特点：
（1）采用混合电机和液压传动，体型矮小，结构紧凑，操作方便，可靠性强，运行平稳。
（2）液压系统采用变压泵系统，不仅提高了效率，而且减少了系统发热。
（3）配有内喷和外喷装置，可有效抑制切割时产生的灰尘。
（4）主要液压元件采用进口元件。
（5）采用截锥形切割头，单刃力大，切齿合理布置，断层破岩强，切割振动小，工作稳定性好，切割臂上下摆动实现联动。
（6）采用独特的分装配流系统，降低在切割煤（岩）过程中的事故率，提高效率。
6.改进后掘进工艺方法的创新点
6.1改进的开挖方法是充分利用EBZ-220掘进机的特点，快速开采煤层，减少爆破次数，与原有开挖方法相比，开挖速度提高，劳动强度降低。
6.2减少爆破次数可减少巷道顶部岩体的破坏，增加围岩的支护作用，并将排距由原来的0.9m增加到1.1m。与此同时，在综掘设备掘进过程中，巷道的维护也减少了，以节省后期巷道的开挖物料成本和维修费用。
7.经济效益
上述开挖技术目前在巷道开挖中得到推广和不断完善，取得了明显成效，降低了成本，减少了生产工艺，降低了劳动强度，增加了生产量速度，并创造了安全的生产环境，标准化工作明显改善。
8.结束语
在制定半煤岩巷道快速掘进方案之前，应当对一些不可控的因素进行全面测量，要对可控因素对半煤岩巷道掘进速率的影响进一步优化设计。另外，在煤矿掘进过程中，人的因素也是非常重要的影响因素，要持续健全人员管理制度，充分发挥出人员的能动作用，以便增加掘进速率。
参考文献：
[1]杨威.半煤岩巷道快速掘进施工工艺研究与实践[J].山东煤炭科技，2017（1）：33-34.
[2]丛利.深部复杂地质条件下半煤岩巷快速掘进技术[J].煤炭工程，2017（7）：45-47.
[3]孙建俊.半煤岩巷道的快速掘进分析[J].能源与节能.2016（10）：150-151.
关键词：半煤岩巷道快速掘进；工艺概述；方法；优化；效果
1.前言
某煤矿目前正在开采五2以及六4煤层，这2个煤层均属于薄煤层，厚度分别为1.3、0.9m，煤层倾角14°左右，属于缓倾斜煤层。在此半煤岩巷道的掘进过程中，是从煤层的底板进行掘进施工，掘进所涉及的岩层结构主要为粉砂岩以及泥岩，水文及地质情况相对简单，只是在个别位置处顶板出现淋水，正常涌水量0.5m3/h，最大涌水量1m3/h，不会给施工带来太大的影响。26915工作面的机巷坡度14°，总的巷道长度600m左右，顺煤层进行掘进施工。26915工作面机巷的标高在+154～+174m之间，开采的水平是-178m。
2.半煤岩巷道快速掘进工艺概述
我国绝大部分煤矿为井工开采方式。在煤炭资源储量中，中薄煤层和不超过2m煤层占有相当大的比例，因此，在煤矿开采过程中，会涉及非常多的半煤岩巷道开采工作。在存在煤与瓦斯突出问题的煤矿开采过程中，为了确保煤矿能够安全的开采，进行回采作业之前，应当对煤层的瓦斯进行预抽处理，通常都会设置底抽巷或者布置高抽巷等，这些巷道一般都是半煤岩巷道。在半煤岩巷道的断面中，顶板或者底板位置处存在岩石层。因为岩石层硬度大，导致钻眼施工困难，巷道掘进效率低。现阶段，巷道掘进过程中所采用的工艺技术主要有钻爆方法和综合机械方法。对于全岩巷道，多数是应用钻爆方法，配备装岩机以及凿岩台车等设备。现在，通过应用岩巷掘进设备能够将非常坚硬的岩石加以切割，可以显著提高掘进效率。不过，岩巷掘进设备的成本相对较高，设备运行维护所需费用较大，而且只适合应用在长距离的巷道之中，因此，此种掘进设备很难进行全面推广使用。
针对半煤岩巷道掘进施工来说，由于岩石的厚度以及硬度存在差异，所需的掘进设备要求也有所差异。在选择掘进方式以及掘进设备的过程中，应当依照煤矿开采的实际情况，采用适宜的技术及设备：①依据巷道长度选择。如巷道的掘进长度≤500m，适宜采用钻爆法施工，配备耙斗机装载。若巷道的掘进长度超过500m，适宜采用综合机械化掘进法施工。②依据巷道岩性进行选择。若岩层厚度超过0.7m、岩石硬度>7的情况下，在采用综合机械化掘进工艺时，应当配备重型硬岩掘进设备。否则，不仅不能确保单进水平，还会增加设备配件的消耗量。对此可采用松动爆破作为综掘施工的辅助手段，最大限度地降低切割岩石的数量。若采用钻爆法施工，就要优化施工组织，这样才能保证掘进效率。
3.原掘进方法
井下掘进工作中，通常只有一个自由表面（暴露的煤与岩体之间的界面和空气被称为自由表面）。为了获得良好的爆破效果，必须人工创建多个自由表面。这是第一步，工作中，如果爆破效应不好，巷道的爆破质量得不到保证，煤层顶板可能受损，给支护工作带来很大困难。原有的巷道施工方法采用气腿式凿岩机打眼，然后依次对辅助眼，周边眼和顶部眼进行爆破，最终达到设计规格，然后用碎石机将已经爆炸的煤矸装入皮带输送机。这种开挖方式，施工工艺复杂，材料投入量大，开挖速度慢，影响了矿山的生产连接，安全生产和经济效益。
4.改进后掘进方法
通过研究工作面煤岩比和岩体结构特征，工作面煤巷的煤层厚度基本符合额EBZ-220型掘进机。覆盖岩石的煤层是坚硬的屋顶，具有良好的整体性。首先，EBZ-200型掘进机用于在工作面上切割煤巷道的全部煤部分，该装置的桥式装载机用于将工作面煤输送至输送带并将其运出工作面。工作面是人工创建的自由表面，取代原来的钻孔和凹槽工作。
5.综掘工作面合理化管理
5.1强化现场管理
在常规综采工作面挖掘实践中，积累了一定的现场管理经验。但由于工作面临诸多困难因素，在各种复杂条件下，没有先例可以借鉴。为保证项目试验工作的顺利进行，确保工作面的安全生产，在深入理论研究的基础上，重点抓好瓦斯治理，瓦斯治理和水害防治，优化全程-特殊条件下的综合挖掘。复杂地质条件下屋面事故的防治技术与研究。
5.2创新管理，更新设备，优化施工工艺
为确保采矿合理协调发展，采用新型設备EBZ-220型掘进机在G-20-021080工作面进行风洞开挖施工，实现了快速掘进。这种掘进机的主要特点：
（1）采用混合电机和液压传动，体型矮小，结构紧凑，操作方便，可靠性强，运行平稳。
（2）液压系统采用变压泵系统，不仅提高了效率，而且减少了系统发热。
（3）配有内喷和外喷装置，可有效抑制切割时产生的灰尘。
（4）主要液压元件采用进口元件。
（5）采用截锥形切割头，单刃力大，切齿合理布置，断层破岩强，切割振动小，工作稳定性好，切割臂上下摆动实现联动。
（6）采用独特的分装配流系统，降低在切割煤（岩）过程中的事故率，提高效率。
6.改进后掘进工艺方法的创新点
6.1改进的开挖方法是充分利用EBZ-220掘进机的特点，快速开采煤层，减少爆破次数，与原有开挖方法相比，开挖速度提高，劳动强度降低。
6.2减少爆破次数可减少巷道顶部岩体的破坏，增加围岩的支护作用，并将排距由原来的0.9m增加到1.1m。与此同时，在综掘设备掘进过程中，巷道的维护也减少了，以节省后期巷道的开挖物料成本和维修费用。
7.经济效益
上述开挖技术目前在巷道开挖中得到推广和不断完善，取得了明显成效，降低了成本，减少了生产工艺，降低了劳动强度，增加了生产量速度，并创造了安全的生产环境，标准化工作明显改善。
8.结束语
在制定半煤岩巷道快速掘进方案之前，应当对一些不可控的因素进行全面测量，要对可控因素对半煤岩巷道掘进速率的影响进一步优化设计。另外，在煤矿掘进过程中，人的因素也是非常重要的影响因素，要持续健全人员管理制度，充分发挥出人员的能动作用，以便增加掘进速率。
参考文献：
[1]杨威.半煤岩巷道快速掘进施工工艺研究与实践[J].山东煤炭科技，2017（1）：33-34.
[2]丛利.深部复杂地质条件下半煤岩巷快速掘进技术[J].煤炭工程，2017（7）：45-47.
[3]孙建俊.半煤岩巷道的快速掘进分析[J].能源与节能.2016（10）：150-151.