复杂地质矿井掘进技术管理研究

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摘要：在时展的过程中，矿井快速掘进技术一直以来都是矿产工作的重点与技术优化完善的核心所在，该技术能够对煤矿产业的成本造成直接性的影响，并且安全高效的矿井掘进技术也是保证施工人员生命财产安全的关键。目前，提升矿井掘进技术水平，提升相关管理质量已经成为矿井行业发展过程中的重中之重。本文对我国矿井掘进技术的现状与影响因素进行分析，并以此为出发点提出相应的针对性建议。

关键词：复杂地质；矿井掘进技术；管理措施

引言

近些年来，随着时代的不断发展与进步，矿产行业得到了突飞猛进的发展，在此过程中，社会各方面对于矿产的需求量也在日益增加，为了满足这方面的煤矿需求量，我国大多数煤矿挖掘技术已经达到了国际领先水平，但是在整体矿井掘进技术以及岩巷掘进技术方面还存在着一定进步空间，仍然需要做出进一步的努力与优化。

1目前我国矿井掘进技术现状

钻爆法是目前我国岩巷掘进技术方面较为常见的应用，该种方式主要是在岩体内部进行钻眼并填充炸药，之后引燃炸药达到矿井掘进的目的。除此之外，还有矿产企业在应用较为先进的悬臂式挖掘体系。根据长时间的实践调查发现，我国所采用的综合性掘进作业线主要有三条：一是最常见的气腿式凿岩机所配套的耙斗装岩机作业线，在应用的过程中，每个月可以达到70m的挖掘进度。二是在我国应用较少的液压钻车配侧卸装岩机作业线，该种作业方式由国外引进，在美国与澳大利亚等国家得到了广泛的使用。根据数据统计分析发现，我国共引进该种掘进机械27台，一个月内共掘进6200m，平均每台掘进机械每个月掘进230m，这与我国传统的掘进技术相比较之下，掘进效率能够达到三倍之上。三是悬臂式掘进机配套梭式矿车或者是带式的运输机作业线，这也就是通常所应用的综掘法，目前该种技术已经在我国工业试验区域内取得了成功，并且也获得推广与应用。

2复杂地质条件下，矿井掘进技术的难点

在复杂的地质条件之下，矿井掘进技术的难点主要分为三方面：一是地质结构的变化。矿产的开采都是从浅到深进行的，地质层的情况在开采的过程中并不能够进行完全的可视化处理。当开采深度不断加深的过程中，地质的具体情况也在发生着改变，其中的重点在于顶层板的岩石特性这方面，并且由于所受到的外力作用，这也就会对开采造成较大的影响。二是巷道的挖掘工作。在复杂的地质条件下，矿井顶部与底部的土质都处于较为疏松的状态，并且矿产中的煤层也处于疏松的状态。这也就在很大程度上增加矿产巷道施工的难度，在此过程中，无论采用何种方式进行挖掘工作，巷道都难以成为固定形状，即使成型，也会在短时间内出现变形的现象，尤其是巷道的顶部与底部在施工过程中会出现明显的收缩，这也就使支护技术的作用在实际施工过程难以发挥，与此同时，就会在很大程度上增加何种安全事故发生概率，大多数煤矿工程遇到这样的问题时，为了避免整体施工进度受到拖延，都会采用边挖边修的措施来应对，但是这种方式具有一定的不安全性。三是回采工作面，在煤矿巷道的掘进工作中，容易受到多方面因素的影响，支护工作难以发挥作用，这也就导致支护所用的支架破损率极高，造成这种现象的原因主要有以下几方面：第一，煤层顶板的胶结程度差，容易出现风华或者是遇水软化的现象，回采巷道本身就会受到内部应力的影响，致使顶层破碎。第二，巷道围墙的强度较差，在掘进工作进行的过程中极易出现垮落的现象。第三，构造应力产生严重的影响，回采巷道本身就处于受应力影响较大的区域，巷道周围岩层的强度差，使支护工作的难度大大上升。第四，在煤矿巷道掘进的过程中，各部分的应力分布并不均匀，部分区域的应力过度集中，对支护工作带来严重的负面影响。

3复杂地质矿井掘进技术的管理措施

3.1掘进机开口施工技术

在实际的矿井掘进过程中会受到各方面因素的综合影响，出现各种各样的问题，为了能够使这些问题得到妥善的解决，就要在原有基础技术与设备之上进行不断优化与创新，从而尽可能的减少施工过程中所遇到的阻力，降低爆破在工程施工过程中的应用频率。举例来说，在掘进机所参与的施工作业中，掘进机整体运输设备的质量大约在40t左右，并且要求两者之间的间隔至少在100m。除此之外，为了保证工程施工的安全性，实际操作过程中要尽可能的少使用穿凿放大原理，所有一切行为应在爆破空间确认之后才能够有序的开展，只有通过这样的方式才能够实现有效、高质量的管理。

3.2在进行掘进工作过程中需做好安全防护工作

与其他工作环境相比较之下，矿井这种工作环境极易发生各种各样的安全事故，带来不可弥补的经济财产损失，甚至还会威胁到工作人员的生命财产安全，除此之外，矿井事故还会对施工区域的地质条件造成一定的影响，基于此，在实际的施工过程中，一定要对该方面的安全防控工作提起高度的重视。第一，要保证进入矿井内部进行掘进操作的人员要携带并且能够熟练使用隔离自救装置，为了能够保证下井人员的生命安全，在正式下井之前，相关单位应组织安全技能培训，经过实际的操作与演练，使工作人员逐渐掌握这项技能，在此过程中最为重要的是，要通过教学与演练使工作人员意识到井下安全防护措施存在的必要性与重要性。第二，要保证工作人员的井下操作都要按照明确的步骤与要求标准来进行，绝对不能够具有侥幸心理，坚决避免任何不规范的操作行为出现，除此之外，在施工区域的明显位置，一定要设有带有警戒性的标语，从而避免由于工作人员的疏忽而带来严重的损失。第三，要整体施工过程中要设置监督检查小组，对不同工作阶段的工作成果进行验收，只有符合相关要求与规范，才能够进行下一步工程的施工，绝对不能够单纯的为了追求工程的施工效率而降低工程的施工质量。除此之外，由于矿井下的工作是一项具有较强技术性的工作，所有上岗的人员在上岗之前都要进行一时间的上岗培训与考核，只有经过考核合格的员工才能够下井操作。

3.3对装作系统进行优化设计

在长期大量的施工实践过程中发现，矿井下装运效率低下的主要原因在于相关设备安装的位置进行调用的效率较低，基于此，为了能够实现井下装运高效率高质量就要做到相关装运设备能够各部分平衡作业，进行均衡排布，优化整体装运设备结构与顺序。通常情况下，井下巷道施工所应用的装运设备为扒斗式扒岩机，该种装运设备的前方具有照明装置，在位置的安装上也具有一定的硬性要求比如距离地面的最大距离要在28.6m之内，最小距离在6.5m之上，进行正式耙装作业之前，甲烷断电仪一定要悬挂在整个作业段的上方，只有这样才能够保证断电仪的精准作业。

4结语

总而言之，在现代矿产的掘进作业过程中，提升掘进速度、生产速度、煤矿的生产质量、降低生产的成本已经成为保障下井掘进人员生命财产安全的主要途径之一。除此之外，掘进系统与其他各个系统的配合情况对巷道的掘进质量与效率也具有直接性的影响。基于此，在未来的发展过程中，矿产企业需将重点放在掘进技术水平提升这方面，并且还需对于各系统之间的配合给予高度的重视，通过采用科学的施工方案与管理方式来达到理想中的施工效果。

参考文献

[1]于晋军.复杂地质条件下矿井煤巷快速掘进技术[J].水力采煤与管道运输,2018(03):146-148.

[2]张官禹,吕荣进.复杂地质条件下矿井掘进支护技术应用研究[J].世界有色金属,2017(15):160-161.

[3]郭峰.复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术探讨[J].科技风,2017(11):145.

作者：范帅 单位：山西新元煤炭有限责任公司