大断面煤巷快速掘进施工工艺分析
苏菲
摘要：大断面煤巷的快速掘进施工过程中会受到各种因素的影响，因此采掘工作的正常交替就会难以进行，本文就着重分析现阶段我国大断面煤巷的快速掘进施工影响因素及施工工艺，进而明确如何优化施工工艺，并提出相应的保障措施，旨在为我国大断面煤巷快速掘进施工的开展提供更多可供参考的理论建议。
关键词：大断面煤巷;快速掘进;施工工艺;保障机制
大断面煤巷快速掘进的施工是一项综合施工工作，而在快速掘进的过程中其掘进速度与质量基于各种影响因素，根据现代化情况来看，只有掌握大断面煤巷快速掘进的影响因素，明确一系列采掘不平衡现象，进而通过布置与挖掘，优化施工工艺，提高施工效率。
一、大断面煤巷快速掘进的影响因素及施工工艺优化
（一）地质条件
地质条件是影响快速掘进的重要因素之一。根据不同的地质条件，考虑到岩石基岩的性质和岩石的形状，在某些地区使用了基于沙质泥土的岩石来阐明其结构。沙质蓬松的石头与水接触后会变软和膨胀。作为路面的主要层，它在确保巷道的稳定性方面起着至关重要的作用。该层的控制直接决定巷道的稳定性。因此，在表格中选择支撑时，应特别注意顶板的管理，以最大程度地减少薄弱层对巷道的影响[1]。
（二）掘进设备及配套设备
巷道快速掘进不是简单的岩石掘进，而是需要充分考虑各种因素，例如人为因素、硬件因素、物流支护因素、生产管理等，所有这些都是巷道的一部分。在这个复杂的巷道系统中，这些国家之间的关系就像一个木桶，任何缺点都会对整个巷道系统产生严重影响。在掘进过程中，如果用于岩石拆除、岩石装载、运输、支撑和其他设备的机械化设备较小，则连接和协作会出现许多问题，这些问题会直接影响施工速度。先进的集成化机械设备的成功应用将使煤炭巷道的快速掘进速度提高到更安全、更快的水平。目前，在中国最常用的是两种类型的集成机械控制线。一种是支撑桥式皮带传动机和伸缩式皮带输送机;另一种是用链式输送机代替输送机。第一类作业线的特点是运输能力高，长途运输高，生产效率高。与皮带输送机相比，刮板输送机更加灵活和适应性强。这些是坡度变化较大且长度较短的巷道。首选，具体选择取决于实际情况。
掘进机的性能是允许快速挖掘煤炭的另一个重要因素。地下工作条件困难，并且在掘进上的振动和冲击力很高。为确保设备可以连续运行，请选择适合工作条件的机箱。改善巷道性能已成为关键。在我国掘进煤层巷道时，通常采用悬臂式和带单个螺栓的钻头配合使用。但是，这种合作有明显的缺陷。整个系统不仅占用过多的建筑工人，而且劳动强度大，低比率对素材有重大影响。因此，设计一套满足其自身条件的全套机械设备尤为重要。所选单体的性能参数应适合巷道的地质条件和驾驶技术。支撑件通常会影响底盘的挖掘速度，因此选择合适的底盘将整套设备组合在一起，其他辅助设备（例如桥式移载机和皮带输送机）的生产能力应略高于底盘。熟悉此套件的协调操作。所选喷嘴必须与巷道的截面以及碳和岩石的强度相对应。支撑时，请尽量使用螺钉而不是金属孔，以节省维护成本并减少运输压力[2]。
（三）掘进施工工艺
煤巷快速挖掘施工的过程中很难实现平行作业，并且煤巷顶板膨胀后在与水接触后悔出现软化的情况，这对于煤巷的顶板是一种破坏与影响，不利于顶板的形成。基于巷道中出现的各种影响因素，只有通过支护措施与掘进工艺的控制，才能避免顶板受到破坏与影响，降低二次巷道维护的成本并提高该项目的经济效益。保留临时封闭点色谱柱的传统方法对支撑操作有严格的要求。带有顶板必须第一次打在头部下方。为了确保其强度和稳定性，必须对点列进行硬化。从根本上讲，这增加了工作量，降低了碳切割效率，增加了车顶分离的风险，并影响了持续支护的未来状态。因此，为减轻工作量和强度，方便锚索、锚网和锚杆的施工，实现巷道掘进与临时支座的平行作业，建议在工作面上使用液压前梁支座。
为了适应地质条件，应尽可能安装螺栓，以改善巷道的影响并加快掘进的速度。当巷道在空旷的顶板下操作时，会增加工作条件的风险，并且不能保证安全的操作。但是，如果巷道顶板的工作条件适当，则可以适当增加空顶板之间的距离，并且可以尽可能平衡挖掘和支撑，以利于集中施工。在顶板发生故障的情况下，可以通过将一个周期缩短一个周期来适当减小空顶之间的距离。尺寸确保巷道的稳定性。在确保正常设备运行并减少辅助工作时间的前提下，增加先进设备的使用，优化施工过程，合理组织并行操作，简化每个过程的连接步骤，提高运行效率。每个过程都严格按照质量标准进行。只有具有合格的质量，才能执行其他过程，这可以大大提高巷道的形成速度。
（四）施工团队及组织管理质量
工作人员不合格。许多煤矿新安装了设备，工人和机电维护人员不熟悉新设备的操作，设计功能和设备故障管理工具。他们对维护和保养不够了解。机械设备中的事故必须等待，直到由专业维修人员进行维修。完全机械化煤巷运输的好处无法得到充分利用，这会中断巷道的建设并浪费大量的团队时间，从而导致人员不足和对煤矿的处理不当。
建立完善先进的施工组织和技术管理组织，实施岗位责任制，不仅可以确保员工出勤，还可以加快各种程序的交流，以确保项目质量与时间。同时，应及时更新后勤保障，及时提供指定地点，保证质量;基本的土木工程和辅助巷道建设由于这两件事是相互独立且相互兼容的，因此需要一个统一的管理系统。根据共同协议条款，简化了施工过程，缩短了施工时间;“前支撑，末端材料的运输”可以提高支撑的速度，降低顶板的事故率和巷道维修的速度，并加快巷道掘进，以确保结构的质量[3]。
（五）掘进支护失调
掘支失调。锚杆和电缆施工的工作量占所有巷道掘进工作的50%以上，目前，工作面的掘进和维护不协调，支撑工作通常很耗时。特别地，巷道的机器钻孔部分不标准化，并且顶部边缘不平坦，使得在钻孔过程中容易钻孔，這影响了巷道支撑。另外，顶板螺栓和侧部螺栓安装在同一平面空间中，并且螺栓孔和锚索孔由钻机钻出。当前，在工作表面上仅具有螺丝钻，并且钻孔螺丝孔和锚索孔一起使用。台式钻机无法充分利用劳动力，这可能导致结构收紧和长时间拖延。其次，螺栓单元的下部框架在大巷道的竖井中的高度不足，并且钻孔顶板所需的辅助设备沉重，从而使工人更难以钻孔。基于巷道的上述特征，采用了一种动态的螺栓支撑信息设计方法。顾名思义，这种方法着眼于“动态”一词。整个支护计划会逐步完成，不会立即形成。由于支护是动态调整的，因此在设计之初就充分考虑了每个因素，并且在支护过程中会实时提供信息、收集信息分析和反馈。
二、大断面煤巷快速掘进保障机制
（一）施工质量管理
巷道的掘进不仅强调了挖掘速度，而且确保了运行期间的良好稳定性并降低了维护成本。这对巷道建设的质量提出了严格的要求。这很可能反映在巷道支撑和顶板控制的质量上。一方面，良好的施工质量也是快速掘进控制机制的重要组成部分。有效优化快速挖掘施工质量体系，极大地促进了大断面煤巷的快速挖掘。支座的质量及其技术标准应根据国家有关标准确定，以确保人行道，两侧的顶板和底板以及上锚的安装缺陷在合理和可控制的范围内，并进一步确保建筑质量。
顶板管理部门应严格执行“敲门求助”系统，并应使用前梁避免空顶操作。如果顶板破损或顶板压力高，请根据具体情况减小螺栓的行距或加强支撑。当巷道表面穿过断层或其他地质构造时，必须制定并批准技术安全措施。定期检查巷道施工质量，及时修复有故障的螺栓和电缆。加强顶板监控。万一顶板严重损坏，分层，货盘变形，网带损坏，顶板掉落的迹象等，必须立即疏散操作人员，并制定适当的技术安全措施。必须严格按照躯干的中线构造横断面，必须严格安装“爆震辅助和请求顶板”系统，并且必须使用特殊工具来对抗工作面中的活石、雨伞和浮帮。临时支护是及时提供的，并且紧密联系在一起。严格遵守“钻一排，抱一排”的原则，巷道的永久顶板支撑必须与工作表面保持1.5m的距离。当工人支撑顶板时，他们必须站在顶板不断支撑的地方。严禁员工站在空荡荡的顶板下并提供临时支护[4]。
（二）机电设备保证体系
快速掘进施工需要依照完整的机电设备体系，只有通过输送机与电气设备的高性能才能实现对巷道内的管理与检测，首先就是需要做好对设备的检查工作，保证所有设备的连接正常，然后在操作过程中依照其操作要求开展进行。对于机械设备的实际操作应当采用监控法，对巷道内的气味、测试手段等进行控制与检测，基于合理严格的操作流程明确对巷道内的快速掘进施工工作，进而保证施工的流畅性与稳定性，降低机械设备出现故障的风险。在具体的管理过程中，可以针对风机的安全管理进行检查与验收，做好三通一防，保障通风安全，这样就能合理的保证通风的质量，通过对技术方案、风扇类型的选择，有效的控制各种有毒气体的浓度，避免出现中毒事故情况。另外，还应当严格控制火灾及H2S的浓度，通过对风机设备的管理与有效应用，减少漏气情况的出现，始终保持巷道内H2S的浓度在0.00066%以下。另外，为了进一步提高员工的积极性，还应当制定相关的奖惩机制，在现场生产过程中保证安全与责任。
三、结论
总而言之，大断面煤巷的快速掘进施工工作会受到各种方面因素的影响，而根据影响因素与施工工艺的实际情况来看，只有针对施工质量与施工效果，把握快速掘进的效率与质量，才能强化设施管理，加快大断面煤巷的快速掘进速度，推进快速掘进工作的开展与进步。
参考文献：
[1]王兴，杜广立.液压掘进钻车机械化作业线在大断面岩巷快速掘进中的应用[J].能源技术与管理，2020，45（04）：119-120+128.
[2]廖敬龙，邓增社，吴学明，陈小绳，关欣杰.陕北矿区大断面煤巷快速掘进作业线方案设计与应用[J].陕西煤炭，2020，39（S1）：179-183.
[3]趙志志，张志强，唐小波.复合松软顶板条件下大断面半煤岩巷快速掘进的探索与实践[J].能源科技，2020，18（01）：31-34.
[4]贾振斌.连采机机械化快速掘进在大断面煤巷中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2020（01）：193.
