时间：2023-05-30 08:35:05
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇煤矿掘进工程项目，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
神东矿区是我国2亿t煤炭生产基地，采取集约化和专业化的生产管理模式，实行内部核算，在矿井生产成本核算上形成了一套完整的测算方法，既贴合生产实际，又有利于矿井生产成本的控制和管理。矿井矿务工程是为了保证矿井正常接续和生产而施工的相关工程，它包含的工程项目较多，涉及综采、掘进、机电安装和通风工程等多个方面，矿务工程费用也是矿井成本预算中最重要的组成部分之一，如何科学地对矿务工程费用进行准确预算［1-2］，保证预算的合理性，在预算制定后又如何控制工程施工费用，降低施工成本，对于保证矿井正常生产和煤炭企业的健康发展具有重要的意义。本文就以大柳塔煤矿为例，对矿务工程成本预算的编制以及生产过程中矿务工程成本管控的措施进行详细介绍。
1矿井矿务工程介绍
矿井矿务工程是为了保证矿井正常接续和生产而施工的相关工程，一般由4大部分组成，分别是综采矿务工程、掘进矿务工程、机电安装费用和通风矿务工程。每个矿务工程组成部分又包含详细的矿务工程项目，下面分别对各主要矿务工程的预算组成进行介绍。
1．1综采矿务工程
综采矿务工程主要包含综采机头硐室、强制放顶、沿空留巷和综采零星工程。其中综采机头硐室的工程预算主要包括掘进费用、拉底费用和基础坑浇筑费用。强制放顶工程又分为两种情况，一种是采用火工品进行强制放顶，一种是水压预裂强制放顶;分别按照相应的施工费用进行预算。沿空留巷的预算主要包括留巷的补强支护费用、留巷砌混凝土墙的费用等。综采零星工程的预算主要包括零星补强、零星水仓施工等费用。
1．2掘进矿务工程
掘进矿务工程预算费用主要包含补强支护费用、砼底板施工费用、水仓等排水工程费用和清淤垫路费用。其中补强支护的费用主要包括受二次采用影响的顺槽的补强支护费用、回撤通道补强支护费用以及工作面回采过程中矿压影响较大的巷道的补强费用。砼底板施工费用主要包括辅助运输路线和工作面安装路线上的砼底板的施工费用。排水工程费用主要包含水仓的施工费用。清淤垫路费用是指在掘进施工或者施工砼底板的过程中用于清淤和垫路的费用。
1．3机电安装费用
机电安装费用主要包含管路安装费用、电缆安装费用、管路回收费用、电缆回收费用和机电零星工程费用。
1．4通风矿务工程费用
通风矿务工程费用主要包含密闭工程费用、通风设施费用和巷道清洁费用。
2矿务工程预算编制方法
编制全年矿务工程预算的基本步骤是首先科学地编制全年采掘接续，其次根据全年采掘面情况详细梳理全年采掘面所有工程，然后根据每项工程梳理工程量和工程费用，最后汇总形成全年矿务工程预算费用［3-5］。科学合理地编制全年采掘接续是编制全年成本预算最关键、最重要和最基础的一项工作，采掘接续的编制要全面考虑全年的产量任务、人员队伍情况、采掘地质条件［6-7］。全年采掘接续排定之后，根据采掘接续表对全年所有采掘面的矿务工程进行梳理，对矿务工程的梳理要做到全面、细致。下面分别以几个典型的矿务工程预算方法进行介绍，其它工程的预算编制方法基本相同。
2．1综采矿务工程费用预算
综采矿务工程费用以综采机头硐室的施工为例进行介绍，综采机头硐室工程包括掘进施工和浇筑施工两部分。其中掘进施工首先是硐室掘进，然后对基础坑进行拉低，最后施工吊挂锚索。浇筑施工则先是采用木板进行支模，接着在基础坑内回填片石后施工地脚锚杆，然后利用C20砼浇筑形成基础坑，最后在安装胶带机时再用C30混凝土进行二次浇筑。
2．2掘进矿务工程费用预算
掘进矿务掘进预算以砼底板施工为例对工程费用预算进行说明，首先将每个工作面所需施工砼底板的巷道梳理出来，然后将每条巷道施工底板的砼标号、宽度、厚度和施工长度梳理清楚，最后将施工费用进行汇总统计。
2．3机电安装费用预算
机电安装费用预算以工作面机电管路安装为例进行说明，先将需要安装管路的巷道长度、安装管路的规格梳理清楚，再根据单价汇总出所有费用。
2．4通风矿务工程预算
通风矿务工程预算以施工防火密闭墙为例进行说明，防火密闭工程主要包括掏槽、砌筑密闭墙、回填黄土、施工混凝土墙和最后的抹面喷浆。
3矿务工程成本管控
矿务工程成本管控的措施是多方面的、综合性的措施［8-9］，需要全员参与和大家的共同努力，下面分别从设计方面、管理方面和技术创新方面对大柳塔煤矿采取的矿务工程成本管控措施进行介绍。
3．1设计方面
超前全面考虑各项工程:在工作面设计时，应一次性考虑全面，把缆线布置、底板施工、管路安装等工程全部一次性施工到位，杜绝因设计考虑不周而造成返工。巷道断面设计施工图如图1所示，对巷道内相关的矿务工程在设计时要提前考虑周全。优化设计，减少矿务工程量:对处于断层、井田边界的工作面采用单巷布置，不但减少了巷道掘进量与矿务工程施工量，而且提高了资源回收率。按是否受采动影响优化顺槽支护，对一次采动巷道采取缩短锚索长度，加大排间距等方式减少支护数量。通过优化巷道设计，使支护费用明显降低。
3．2管理方面
强化全员成本节约意识:提高员工对成本节约的敏感度，通过召开座谈会方式建立多种渠道广泛征集员工对矿井降本增效方面好的意见和建议，形成了全员参与、全员献策的良好氛围。
强化考核，责任落实到人:制定《矿务工程费用管控考核办法》，将全年矿务工程逐月分解到各部门及责任人。将费用控制纳入到企业五型绩效考核。既对部门绩效千分制加减分考核，又对部门员工给予相应金额奖罚，同时对分管领导也进行挂钩奖罚，在考核机制上完善了对矿务工程管控，形成了人人肩上有压力的成本控制模式。
加强材料考核管理，杜绝浪费:成本管控的重点在区队，首先加强了对区队的材料成本管控，机关人员每两月查处一条浪费行为，像抓安全一样抓浪费。对回收的材料配件分类管理，通过鼓励区队员工自修、委托维修中心修理和机电自行外委修理等方法，切实降低了成本。
3．3技术创新方面
井下矸石再利用:通过布置排矸巷，或者将矸石直接在井下回填应用，将井下产生的矸石全部就地“消化”，实现煤矸置换。一方面，减少了因矸石外排造成的费用支出;另一方面，降低了因排矸对环境造成的损害，降低对周边环境的承载压力，实现了成本降低与保护环境双赢。挖掘、推广优秀亮点，促进成本降低:通过物质奖励等激励措施积极引导广大员工展开小改小革创造。可以通过发掘员工自身潜力，也可以通过评选、推广优秀小改小革项目，尤其是能够提升工作效率的项目，实现降低成本的目的。
关键词：深厚土砂层；快速掘进；施工工艺；劳动组织；优化
中图分类号：TU443 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）032(C)-0186-02
近年来，随着矿井生产机械化的发展，强力皮带运输机和大倾角强力皮带运输机的广泛应用，矿井开拓有向斜井、斜立井联合方式发展的趋势。目前，我国斜井施工已逐步形成了具有自己特色的机械化作业线及设备配套。其中有激光指向、光面爆破、耙斗装岩机、箕斗提升、斗形矸石仓排矸，即“两光三斗”的成熟经验。
榆林柳巷煤矿主斜井掘进速度慢，工期较长，已不能满足矿井正常快速形成开拓系统的需要。其原因主要是斜井井筒表土层施工，由于土质比较松软，开挖后易形成坍塌。在加强支护的一定条件下，采用架设碹拱和普通金属模板进行混凝土浇筑，不仅施工进度缓慢、工序复杂、作业人员多、混凝土浇筑不连续、井壁接茬多、观感差，而且封顶困难，无法保证顶部混凝土厚度。若将掘进距离拉长，混凝土浇筑施工就会滞后，不仅存在安全隐患，而且前后工序不协调，根本无法实行平行作业。本文针对柳巷煤矿深厚土砂层斜井的快速掘进施工技术进行研究，尤其是各层段支护的施工工艺及组织。
一、工程概况
榆林柳巷煤矿主斜井斜长943.2m，倾角22°，其中表土明槽开挖段长度33.234m；黄土、红土及基岩风化段长度为457m；基岩段280.349m。该井田位于陕北侏罗纪煤田榆神矿区的东南部，井田地质构造简单，3号主采煤层厚度大，稳定性好，结构简单，埋藏浅，煤质优佳，是良好的动力用煤和气化、液化等化工用煤。表土层主要为沙层、黄、红土层。
主斜井断面为半圆拱形，底宽为3.94m，中高为3.97m，直墙高为2m。先后贯通沙层、马兰黄土层、红土层、基岩风化段及基岩段。表土层为全新统，主要分布在沟谷中，岩性为砂质粘土和砂砾石；上更新统，马兰黄土，主要分布于梁坡地带，岩性为黄-黄褐色亚粘土和亚砂土，含钙质结核，与下伏地层不整合接触。第四系松散层厚度大，结构松散，孔隙大，透水性强，水位埋藏浅，与地表水水力联系密切，上更新统马兰黄土厚度20.14~38.46m，平均34.72m，富水性弱，基岩风化段覆盖于基岩岩体之上，未胶结，属散体结构。
二、斜井快速掘进施工工艺
（一）各层段合适的支护方式
通过分析计算及结合现场情况，明槽开挖段双层钢筋混凝土支护，支护厚度为300m，砼强度为C30；基岩风化段采用砼砌碹支护，支护厚度为300m，砼强度为C30；基岩段采用锚网喷支护，锚杆长度2.0m，直径为20mm，顶锚杆的间排距采用900mm×1000mm，帮锚杆间排距采用800mm×1000mm，喷层厚度为100mm。
（二）各层段快速掘进施工工序
1、表土段明槽开挖段快速掘进施工
明槽开挖采取连续架设碹胎浇筑砼的方案，按以下流程进行：明槽开挖―槽底找平及铺底―扶内拱型支架上钢模―扎钢筋网―扶外拱型支架上建筑模板―混凝土浇注―拆模、洒水养护及明槽回填。
2、基岩风化段快速掘进施工，按以下流程进行：暗槽整体滑模浇筑混凝土―导洞掘进―超前管棚支护―架设整体滑模浇筑混凝土。
3、基岩段快速掘进施工，按以下流程进行：掘进及排矸―挂网和打点柱―打顶锚和帮锚杆―重复上述两个步骤两次―掘进机前进。
三、斜井快速掘进施工组织
（一）管理形式
实行“工程项目经理负责制”，成立工程项目经理部，下设技术组、经营组、一个机电运输队和一个井巷队。整个项目实行经理负责，项目班子集体承包、风险抵押、单独核算、自负盈亏、按劳分配、全员管理。
（二）劳动作业制度
井筒在表土段及基岩段施工时的掘砌实行“工序滚班混合制”作业方式。采用固定工序，组织专业班组，按循环图表要求控制作业时间，保证正规循环作业，每个班组的作业时间都进行考核、超时或提前都实行不同的奖罚措施，使劳动成果与经济效益直接挂钩，积极开展小指标竞赛活动，提高职工的生产积极性，缩短正规循环作业时间，辅助工为三班作业制：机电采用大班、小班和包机班组三种形式，大班负责日常机电工作，小班采用三八制负责处理24小时的井上下的机电故障，各班组对自用设备要及时进行维修和保养，并负责对使用过程中出现的故障及时处理，保证井下掘进工作顺利进行。设备维修应尽量不占用或少占用掘进时间。
（三）施工进度
井筒采用7655型凿岩机打眼，眼深2m，爆破利用率80%，爆破循环进尺1.6m，两掘一砌，18小时完成一个循环，循环率80%，月成井102m。浇注混凝土每模1m、每天4模，成井4m，循环率83%，月成井100m。
四、快速掘进施工工艺及组织优化
（一）快速掘进施工工艺优化
1、在施工中，采用了激光指向，测量工作也不占用施工循环时间，以激光束为据，用一根带有刻度的尺子，就可以准确、迅速的为井筒掘进、支护、铺设轨道指示方向。在断面中设置两台激光仪，用两条红色光束，控制顶帮的掘进规格。激光仪在每个掘进循环中指向两次，一次在钻眼工序开始，一次在钻眼工序中间。钻眼时，可参照激光束控制炮眼角度，有利于保证爆破的规格质量。
2、斜井采用喷射混凝土施工早期，也曾采用类似平巷施工的设备布置方式。干拌合料在井口经筛选搅拌后，用矿车送到喷射机，喷射机随着喷射工作面的推进而向前移动，这种布置方式的优点是喷射机司机和喷射手之间联系方便，能及时发现堵管事故，事故处理也较简单。但喷射机设在井筒里，占用井筒断面及空间很大，影响了井筒其他设备的布置，不利于掘进与喷射混凝土支护平行作业；而且目前使用的喷射机体积和重量均较笨重，移动不便，上料空间也受到了限制，不利于机械上料；另外，在井筒内上料事，产生粉尘较多，干拌合料向井下运送的方式，也不能满足斜井快速掘进的施工要求。因此，本矿井在掘进时，将混凝土喷射站布置在斜井井口附近，将喷浆作业中用到的喷射机安装也安装在井口，这样做既简化了井下工作面的布置，也减少了提升运输供料的环节，为实行掘进与喷射混凝土平行作业创造了良好条件，有利于一次成井。另外，搅拌机、喷射机都布置在井口，能采用大型机械设备，造作方便，有利于快速施工。
3、耙斗装岩机距工作面太近，耙斗机的进料簸箕口易被炮崩坏；同时耙斗出绳偏角过大，容易挂绳擦斗。耙斗装岩机距工作面太远，操作不便。走绳时摆动大，既不安全，效率又低，同时滚筒缠绳较多，咬绳严重。因此，为了减小装矸压力，将耙斗装岩机距工作面的距离控制在10～25m内，巷道每掘进20m。移1次耙斗装岩机，缩短了出矸的时间。
4、采用中深孔爆破技术，提高掘进速度。中深孔爆破对提高井巷的掘进速度及加快矿井的建设、提高煤炭企业的经济效益具有重要意义。在过去煤矿平巷爆破作业中，大多采用浅进度多循环作业方式，这种作业方式存在着劳动强度大、辅助作业时间长、爆破效率低、循环进尺少、多次爆破等弊端，从而影响掘进速度的提高。井巷掘进中，使用中深孔爆破技术，可以增大循环进尺，增加一次爆破岩石量，提高耙斗装岩机的有效工时利用率和生产效率，减少钻眼、装岩等工序的辅助时间，有利于提高掘进速度和工效。
（二）劳动组织优化
科学的劳动组织与管理是提高掘进速度的重要因素。巷道施工要达到快速、优质、高效、低耗和安全的要求，除合理选择施工技术装备及施工方法外，正确地选择施工作业方式、采用科学的施工组织与先进的施工管理方法，也是很重要的组成部分。
为了加快巷道施工速度，首先，要尽量实行多工序平行交叉作业。可以实现平行交叉作业的工序为：交接班与工作面安全质量检查平行作业；测中、腰线与敷设风水管路平行作业；巷道顶锚杆和帮锚杆支护平行作业。
同时，为了实现安全、快速、高效的掘进目标，掘进配套设施保障也必不可少。掘进速度除了受掘进设备本身的可靠性影响外，还要受支护、转载、运输、供电、供排水、通风、通讯、安全等配套环节的影响。因此，提高掘进速度配套设施的完善是实现提高掘进速度的保证。提高掘进速度评价的一个重要方面就是有没有完善的提高掘进速度配套设施。配套设施主要是指辅助运输系统、通风系统、排水系统、供电系统等。只有这些系统正常稳定的工作，才能保证工作面快速掘进速度提高。
提高掘进速度配套设施保障条件主要体现在以下三个方面：
1、辅助运输系统转载与运输设备能力是否合理、是否保证快速运输、迅速延长是实现快速掘进的关键。
2、通风系统能不能保证掘进工作面安全工作的风量。
3、排水系统、供电系统能不能正常稳定的运行。
五、综合效益分析
（一）斜井快速安全掘进以后，掘进速度大幅度提高，缓解了开拓紧张的局面，为煤矿高产高效生产提供了保障。
（二）斜井快速掘进施工工艺在小循环内完成临时支护和永久支护，而且永久支护实现了多工序平行作业，保障了巷道围岩稳定性，提高了作业效率，实现了安全快速掘进，提高了煤矿企业社会形象。
（三）自整体滑模投入使用以来，在施工技术不断改进和项目部领导的精心组织下，斜井表土层施工平行作业的工法也日渐完善，从以前架设碹拱，利用普通金属模板浇筑混凝土每天成巷1.5m一个循环发展到现在的16小时成巷3m一个循环，仅2009年10月份，回风斜井就完成表土层施工成巷102 m的惊人成绩，而且工程质量全优，从根本上达到了表土层快速施工的要求。
【关键词】 井工煤矿；掘进；机械化
1.前言
纵观可知，煤矿生产相关的生产能力以及连续采掘、安全作业、经济效益等跟掘进水平以及掘进技术、掘进装备等各项内容有着直接必然联系，其影响十分深远。在我国现代化煤炭生产进程中开展安全高效的矿井建设工作，建议选用先进综合机械化掘进模式，在实现先进水平显著提升的同时尽可能发挥综合掘进机器设备的应用成效，给予相关作业线综合配套问题高度重视。
2.简述综合机械化施工技术相应特征
在煤矿工程建设以及日常生产进程当中有效使用综合机械化施工技术，其能够促进作业效率的强化提升，确保生产安全。具体来说，综合机械化施工技术的主要特征为，第一，高效性，通过对比传统意义上的煤矿普采作用，综合机械化作业可获取更好工作成效；第二，高产性，在实际的综合机械化应用进程当中，涵盖有煤炭开采以及巷道掘进、装运煤炭等多个环节的工作效率显著提高，与此同时，施工人员作业难度获得大幅降低；第三，安全性，综合机械化加强机械化程度成效能够通过工作效率提高进行展现，此外也可基于抑制人劳动时间方面实施体现，在此进程中，采煤操作者人身危险因素实现优化控制，进而尽力保障实际作业安全。
3.井工煤矿机械化掘进工艺
3.1煤巷掘进
高效实施煤巷机械化掘进作业的相应方式主要包括三方面内容，悬臂式掘进机设备以及单体锚杆钻机配套作业线；掘锚一体化机组设施；连续采煤机设备以及锚杆钻车配套作业线。具体来说，第一，煤巷悬臂式掘进，该项工艺措施包括配胶带运输机出煤以及悬臂式纵轴掘进机、单体锚杆钻机支护等多种作业模式，能够更好地适应实际的煤层赋存条件，该工艺特征为电气系统可进行合理的PLC控制，监控检测工作可实现自动化，便于针对故障诊断进行辅助；液压传动结构相对较为简单，可实现便捷操作；机型构造十分紧凑且很简单，拥有较高稳定性；可实现便捷检修操作，容易操控。第二，连续采煤机掘进，在多巷掘进进程当中通常选用连续采煤机快速掘进技术，即使基于相同设备实施掘进难以平行于锚杆支护作业，若是运用多巷道掘进方式实施交叉操作，则可做到掘进及锚杆支护平行施工，当连续采煤机设备进入巷道之后，在社设备实现一定距离掘进操作之后，通过联络道连续采煤机可退至另个巷道中，在此过程中锚杆钻车进入巷道，而后可实施锚杆支护施工作业。历经往复交替循环施工，可做到掘进以及锚固平行作业。在长壁工作面顺槽上使用连续采煤机设备应采取三巷和双巷掘进方式，单巷掘进难以顺利实现，该类型掘进方式存在有较大巷道空顶距离，针对实际地质条件要求相对较高，进而在煤巷掘进中有着一定程度条件限制状况。
3.2岩巷掘进
全液压钻车钻爆法破岩工艺――该工艺使用液压钻车实施炮眼钻凿措施，进行爆破落岩，此工艺钻进速度很快且相应的凿岩成效较高，尤其是可获取较高的硬岩钻进效率，使得凿岩所用时间大大减少。与此同时，使用此施工技术可实现较高钻眼质量获得，并充分保障爆破成效，涉及作业操作人员相对较少且工作效率相对较高，通常是选用两人进行钻车作业，若技艺熟练则可一人展开操作。能够有效完成深孔爆破行为，让爆破效率大幅提高，强化循环进度。在实际施工操作中司机距离迎头较远，进而可充分保障作业拥有较高安全可靠性。相较于风动凿岩机设备运行而言，液压凿岩机设备产生的噪音更少一些，促使工人现场劳动环境得以优化改善，激发单进潜力，日后该工艺可积极发展成为硬岩掘进主流工艺。
全断面岩巷掘进机的破岩工艺――在国外，该项掘进工艺已经发展的十分成熟，其可谓为集破岩、装运、支护等工序于一体自动化程度较高的施工工艺和装备系统。相较于传统意义上的钻爆手段而言，此类工艺颇具快速、高效、安全可靠、施工质量好、对围岩的扰动小等优点。由于TBM设备长度大，不便转弯，设备安装拆除工期长；又属于机械切割破岩，坚硬岩层中使用时，设备故障率高，效率低。因此，一般用于铁路隧道和城市地铁隧道施工，除平硐开拓的煤矿外，TBM不适合于煤矿井下施工。
破岩设备主要包括全液压钻车以及全断面岩巷掘进机设备、储装运系统等多项内容，具体来说，第一，全液压钻车，基于液压钻车作业线的合理应用，可实现劳动效率的显著提升， 保障生产安全，强化单进水平，纵观可知，液压钻车相关的推进器以及支臂、千斤顶等均使用的为液压结构，同时将液压锁安装设置在工作油缸前端位置，伴随着工艺水平的显著提高，造成巷道作业施工面得以扩张，在实际生产建设过程中凿岩钻车的优越性愈发突显，对应的应用要求同样很高，具体的工艺流程是全液压钻车钻眼至人工爆破落岩至侧卸车装岩至矿车运输至锚杆支护至喷射混凝土。第二，隧道全断面岩石掘进机设备在国外使用已经有百年历史，然而该项技术在我国发展甚为缓慢，研究表明，我国自主生产的掘进机单机实施单头掘进所得隧道长度均不超过一千五百米，难以充分适应较长隧道实际工程需求。第三，储装运系统，研究我国范围内岩巷矸石储存运输工艺可知，其大都选用钢丝绳设施针对靶斗实施牵引进行装机，同时配置矿车设施进行装运，矸石储存多选用巷道方式。为大大提高单进水准，则需配置良好的出矸工艺系统，然而该种方式涉及的成巷时间相对较长且装车效率很低，导致形成较差的安全稳定性能。为促进岩巷单进水平的显著提高，建议选用机械化工艺措施，优化爆破以及装配、储存、运输多个系统。
3.3综合考虑岩巷悬臂式掘进机工艺
要求除尘机设施应努力系列化，使得其可有效匹配跟使用地点的压风量设计，如此一来，除尘效率得以大幅提升，除尘效果可获充分保障，可实现优良作业环境的充分营造。针对旋转密封问题进行优化解决，做到高压内喷雾，可起到良好的喷头防堵作用。要求后配套系统应采取有效措施针对矸石的储存缓冲问题进行解决，将掘进机设备效能最大限度发挥出来。某些断面悬臂纵轴刀盘加冲击头的岩巷掘进机可能是解决岩巷掘进的有效途径。
4.结语
综上可以知道，在我国煤矿建设进程当中，综合机械化掘进施工技术有着较为广泛的合理应用，其重要性不容忽视，可实现煤矿工人劳动强度的大大降低，同时加快巷道施工效率，减少井下作业人数，优化改善施工作业环境，推动我国煤矿事业可持续发展。
参考文献
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关键词：快速掘进；制约因素；优化方式
中图分类号：P633.3 文献标识码：A
1.煤矿巷道掘进
煤矿开拓系统是指由地面向煤层开掘的各种井巷和硐室在空间位置上所形成的体系的总称。一般以主井为主，配置副井、风井、井底车场、石门、硐室、运输大巷、回风大巷等，形成矿井提升、运输、通风、排水、运料、供水、供电、输送压气等生产工艺系统。为了开采煤炭，从地面向地下开掘的各类通道和硐室都叫巷道。开掘这些通道的硐室所采用的作业方法叫巷道掘进。掘进有爆破、装运、支护三大工序，也叫爆破掘进法。运岩全部由掘进机和胶带输送机来完成。
2.煤矿巷道掘进的制约因素
通过现场实践，能够看出，煤矿巷道掘进受到多种因素影响。
2.1 地质构造因素
地质结构的制造和煤层的破坏，不仅使矿井的开拓、开采条件变得更加复杂化，同时还是还是岩浆侵入、矿井充水和瓦斯赋存条件的重要控制因素。因此，矿井地质构造的识别是矿山地质工作中的重要环节。
在煤矿巷道掘进施工工程的行进过程中，地质结构的是制约煤矿巷道掘进速度的重要因素之一，比如说工作面的煤岩硬度状况，褶区构造、顶板与底板的稳定性，围岩节理与层里发育现状，顶底板稳定性，瓦斯涌出量，涌水量等众多因素都是影响煤矿巷道掘进速度的重要因素。我们可以采用降低掘进工作面和回风风流中的瓦斯浓度的手段措施，对煤矿巷道掘进施工作业的进行有效的保证，降低煤矿开采成本，推进施工进度。
2.2 掘进设备因素
近年来，尽管我国保持不断的创新和发展，但新设备的自动化和机械化整体性能水平程度高还是相对落后，尤其是在重要的掘进设备元素上，我们并未掌握较为核心的技术，与发达国家同类产品仍存在一定的差距。例如，虽然很多煤矿企业机械化装载和运输相对增加，但在钻机械化，喷涂领域等，依靠手工操作的情况仍然普遍存在。在实际的操作中中，许多煤矿井巷的工程项目仍旧采用着单臂、双臂或者三臂凿岩台车技术完成施工作业，但如果就目前的凿岩设备具体应用和更新情况来进行分析，大部分机械还处于沿袭着第一、二代的没有进步的状态，与国际水平相比还是未达到国际化上自动化的程度。还有在目前，我国在煤矿巷道掘进施工的过程中，主要实施钻爆法的施工方式，同时采用锚喷支护作为支护的方式，它虽然相较传统的架棚支护、砌碹支护更加具有施工速度、劳动强度以及安全质量的高优势。但在实际的实践中仍存在着类似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等众多的问题，这样施工质量难以保证，也会带来安全上的隐患。
形成一个完善的开拓系统，满足生产工艺以及煤矿生产能力要求，并且运输环节简单，通风阻力小，安全条件好，有利于环境保护，不占或少占农田;在保证上述各项要求的前提下，应尽可能使各项工程布置紧凑，工程量小，以降低基建投资和减少基建时间，使矿井尽快投产、达产。
2.3 施工工艺因素
我国目前还普遍存在着许多采煤方法落后，煤炭资源浪费严重的现象。比如说只有极少数矿井的个别采区在实行壁式开采，绝大多数矿井仍沿用非正规采煤方法，这也就造成资源回收率较低。随着我国煤炭需求增长，产量也在增加，如果对采煤工艺进行有效改革，提高煤矿资源回收率，煤炭资源浪费状况将进一步加剧，我国煤矿资源就会加速面临枯竭的局面。
2.4 施工组织管理与施工队伍素质因素
由于缺乏有效的施工组织，施工队伍素质的不够等因素，也会极大影响施工进程。
要建立以项目经理为组长的文明施工领导小组。随时对现场的文明施工状况进行有效的监督、检查和指导，同时要明确违反文明施工的行为标准，对违反文明施工的行为要采取责令限期整改或停工整顿的措施，必要时要责任到个人，进行相应处罚。 我们可以采用工种岗岗位责任制，按术交底制，施工原始资料积累制，工作面交接班制度，安全生产制，质量责任制，经济管理制度，此外，还有考勤制，改备维修包机制、岗位练兵制等来达到制度上的完善。遵循四个“不放过”原则，事故原因不查清不放过，事故责任者得不到处理不放过，整改措施不落实不放过，教训不吸取不放过。
对施工队伍进行施工培训，定期进行讲座，加强思想政治工作，大力开展文明施工宣传活动，培养安全意识，培养掌握矿井巷道掘进性能或新设备的使用技术，提高整体素质。设立指挥统一，各工种密切配合协作的综合掘进队，这样是有利于培养工人一专多能，达到在施工中根据不同工序的需要，能够灵活调配劳力，使工时得到充分利用，达到高效的工作目标。
3.优化快速掘进技术
3.1 优化施工中的设备
由于煤矿在成岩的过程之中，一些有机物在腐化变质时产生了大量的瓦斯，使得煤矿岩巷掘进变得较为复杂，同时也使井下所用的设备、器材的选型受到了很多的限制，对凿岩机具、装药运输设备、爆破器材等性能的发挥产生了严重影响。这是制约煤矿岩石巷道掘进速度的重要因素。
我们可以在实践中看到，普遍在煤层中设置采准巷道，达到增加煤矿巷道在井巷工程施工中的占据比例的目的。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；在进行掘进时，可以采用连续采煤机和锚杆钻车配套作业线，将连续采煤机作为掘进中的主要机械，同时进行多个巷道同时掘进，在施工时也要采用交叉换位的方式。要不断进行设备优化，比如说引入先进设备，解决施工中的机械化跟不上的现象，有效提高施工水平与效率。
3.2 爆破工艺
在爆破工艺方面，应当重点关注以下几点问题：
3.2.1进行打眼步骤时，应尽量采用大断面的施工方法，在迎头打眼的位置上设置三或四台风钻装置，通过确定爆破的效果的方式对炮眼的角度以及深度进行确认，这样能够保证对该巷道形成合理的控制，从而达到提高爆破效率目的；
3.2.2在煤矿的巷道掘进过程中应该采用全断面一次性掘进的施工方式，采用终深孔爆破施工技术：
对装岩以及打眼等环节的施工时间进行控制，增加岩石量，提升掘进施工质量和施工速度，同时通过达到更深的炮眼深度，有效提高爆破过程效率；
3.2.3进行巷道的掘进时，先要进行直眼掏槽，之后采用双阶契型掏槽的方式。在上述过程中使用1至2载药量， 在掏槽眼的位置进行先行的爆破，同时有效的解决掏槽环节遗留下来的残岩，对其进行抛出处理，这样能够加深了掏槽的有效深度，保证爆破施工的充分性，有效提升效率。
【参考文献】
[1]孙巧龙.浅析煤矿掘进过程中的中深孔爆破技术[J].中小企业管理与科技，2011.（22）：208.
[2]陈奇.依靠科技进步快速发展我国煤矿掘进机械化技术[C].煤矿安全与机械化――采、掘、运装备论文集，2006：15~22.
[3]樊勇．巷道快速掘进的影响因素分析[J]．山西煤炭，2009(12)．
关键词：绿色低碳；能源战略；能源规划；控量节能；能效监测
中图分类号：TD714 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）08-0138-01
为实时反馈工作面及重点耗能设备能效状况，促进工作面能效水平总体提升；同时在国家发改委对“千万吨级高效综采关键技术创新及产业化示范工程项目”进行验收时能够提供详实的能效历史数据支撑，开发出一套能够提升工作面的能效水平的系统成为高产矿井关注和研究的重点。
1 系统研究背景及意义
煤炭工业在发展过程中不协调、不平衡、不可持续问题依然突出。“大马拉小车”的传统低效采煤模式普遍存在，生产过程能源消耗不合理，采煤机械化程度与先进产煤国家仍有较大差距。行业总体生产效率远低于先进产煤国家水平。
2 能效监测系统设计
能效监测系统采用B/S架构。系统综合运用测量技术、计算机应用技术、网络技术、信息技术，实现计量数据（主要是电量和产量）的综合管理。
能效监测系统以电量和产量数据作为支撑，电量数据主要来自工作面组合开关、变频中心等设备，通过RS485或TCP/IP协议进入矿井高速工业以太环网，设备利用Modbus RTU、OPC等接口对外发送数据，产量监测数据来自矿井综合自动化系统的OPC传输通道。电量和产量数据都集成到工作面数字化集成平台的过程数据库中，然后经过程数据库存储到关系数。
3 系统功能
能效监测系统由现场计量仪表、数据传输网络和地面计算机管理系统等构成，对工作面煤炭产量、总用电量及主要耗能设备消耗电量进行计量、采集、传输、存储、汇总、分析、上报、评价、预警，具体实现如下功能：
（1）参数采集：所有时段工作面产量、总用电量、重点耗能设备用电量等数据的采集、传输、过滤、存储；（2）能效计算：根据采集的实时和历史数据，对工作面总能效指标、主要耗能设备能效指标进行计算；（3）能效指标评估：对采煤机、刮板机、转载机、破碎机、皮带机等主要耗能设备工序能耗进行计算，并与预先设定的标准评价值进行比较，形成等级评价；（4）能效指标预警：对工序能耗指标超标的重点耗能设备进行预警，提示管理者进行调整；（5）历史数据查询：在任一设定时间段内，实现对单台设备及整个19108工作面实际能效指标查询，评价情况查询、预警指标查询等。（6）报表功能：多种报表的生成和打印功能。
4 成果展示
该系统可以实时的展示实时用电情况，并能自动生成各类报表和图表，月度用电饼状图如下图1。
5 经济效益分析
经测算，在工作面可持续生产的七年中，掘进工程量预计减少6872m，平均每年减少981m。按照配置情况，掘进机容量260KW，掘进顺槽皮带四部4×2×75KW，压风机运行容量2×250KW（压风机约60%供给掘进系统），忽略其他负荷，掘进工程机械负荷合计1160KW。（260+2×4×75+2×250×0.6）装备运行负荷率按70%考虑，每年掘进工程节电量为474万kwh，折583吨标煤；七年累计节电3318万kwh，折4078吨标煤。
6 社会效益分析
加快高新技术向传统行业渗透，有效地缓解制约煤矿安全、高产、高效生产的技术瓶颈，提高产业竞争力，推动我国煤炭产I实现可持续发展。同时促进高技术产业快速发展，在信息技术、新材料、先进制造技术、先进能源、自动化等领域形成一大批有较大带动作用的高技术产业群。
7 结语
本系统实时反馈煤矿工作面及重点耗能设备能效状况，促进工作面能效水平总体提升；同时在国家发改委对“千万吨级高效综采关键技术创新及产业化示范工程项目”进行验收时能够提供详实的能效历史数据支撑，时了解各生产用能环节能源利用状况，根据能效目标和能效现状，为管理者提供科学调度和后续改进数据参考。
参考文献
[1]徐少川，陈雪波，李小华.互联电力系统AGC的模糊和遗传控制算法[J].鞍山科技大学学报，2004年03期.
【关键词】新田煤矿 光面爆破 周边眼间距 最小抵抗线
一、前言
巷道光面爆破技术因为其具有成型规整、尺寸大小符合设计要求、对巷道围岩破坏作用小、能充分发挥围岩的自稳和自身承载能力等优点，既有利于巷道顶板管理，促进安全生产；也能节约支护材料，提高经济效益。因而，在矿井掘进施工中得到广泛应用。
二、工程概况
新田矿井属全国规划十三个大型煤炭基地云贵基地黔北矿区黔西区规划项目，也是“西电东送”配套供煤矿井，2008年列入贵州省重点工程项目，同时也是永煤集团公司2008年重点建设工程之一。新田井田位于黔西县城北东部，属甘棠乡管辖。区内交通以公路为主，贵阳至毕节高等级公路从黔西县城经过，井田东距贵阳约120km，西距毕节市约160km，距黔西县城15km，距黔西电厂（甘棠）约7km，距川黔铁路扎佐站106km，距湖林支线条子场站92km，交通较方便。本矿为隐伏煤矿床，上覆盖层较厚，主要煤层（4号煤）最浅埋深为338m，瓦斯中的可燃气含量一般大于70%，属甲烷带。区内各可采煤层中瓦斯平均含量较高，为11.26～18.56ml/g.r，平均16.20 ml/g.r。其中，主要可采煤层（4、9号）瓦斯平均含量高达18 ml/g.r。矿区内仅发育沉积岩，无岩浆岩分布。出露地层由老至新有：三叠系下统夜郎组玉龙山上部、九级滩段、茅草铺组及第四系。下三叠统夜郎组玉龙山段下部、沙堡弯段、二叠系上统长兴组、龙潭组及下统茅口组，均未出露。
新田矿区位于黔西向斜北西翼近轴部地带，区内构造形态为次一级缓倾斜褶曲。地层总体走向NE，倾向以NW和SE为主，局部地段（转折端附近）为SW或NE。地层倾角较缓，一般为5～10°；断层附近倾角常变陡，局部可达10～21°。1401回风顺槽巷道总设计长度为1213m，满足1401采煤工作面开采、通风、行人、运输等需要。
采用光面爆破技术，充分发挥围岩的自稳和自身承载能力，对于该巷道掘进顶板安全尤为重要。
三、光面爆破技术措施
搞好光面爆破，重点在于根据不同的岩石条件，合理布置周边眼，严格控制周边眼爆破参数。
（一）周边眼布置原则
1.周边眼应对称均匀布置，以保证爆破后的巷道断面成型规整；
2.巷道轮廓线转折处必须布置炮眼，用以控制巷道断面形状；
3.帮、顶眼应落在与辅助眼同一深度的竖直平面上；
4.底眼眼口应高出巷道底板标高150～200mm，其深度一般与掏槽眼相同。
煤巷掘进采用光面爆破时，周边眼应适当离开顶帮一段距离。实践表明，离顶帮的距离，硬煤一般为150～200mm； 中硬煤一般100～250mm；软煤为200～400mm时效果较好。沿顶掘进时，为了保持顶板稳定，顶板眼口应距顶板400～600mm。
（二）光爆技术措施
巷道采用光面爆破时，应根据不同的煤岩条件，严格控制周边眼的爆破参数，在技术上应采取以下措施：
1.合理确定周边眼眼距和最小抵抗线光爆巷道煤岩面的平整度与周边眼间距E和周边眼最小抵抗线W的比值M（周边眼密集系数）有关。经验表明，一般条件下，M=E/ W=0. 8～1. 0时，能获得良好的光爆效果。煤巷掘进光爆周边眼间距与最小抵抗线的比值一般采用1. 1～1. 3，但在施工中应结合具体情况调整，得出合理数据。经验认为周边眼的合理间距一般是400～600mm。在实际应用中，应根据具体情况适当调整，在曲率半径较大的拱部和边墙部分， E可取上限值或适当加大；在三心拱拱顶曲率半径较小的部位，E可取下限值适当减小；在裂隙、节理发育或层理明显的煤岩层中取偏下值为宜。根据选定的周边眼间距E和密集系数M，即可求出周边眼的最小抵抗线W，然后按周边眼间距E、周边眼抵抗线W布置炮眼。当工作面上存在软岩层或易冒落的破碎煤岩层时，为了控制和保证断面成型规整，可在软岩层的巷道轮廓线上加钻起导向作用的空眼。
2.合理选择炸药
用于光爆的炸药应当是爆速较低、密度较小、感度高、爆轰稳定的低威力炸药。在目前情况下，通常采用矿用普通Φ32mm的乳化炸药，也能取得良好的爆破效果。
3.合理确定周边眼装药量
为避免巷道围岩产生炮震裂缝，必须严格控制周边眼的装药量。周边眼的装药量，应根据岩性和煤岩层赋存条件而定。当眼深不超过2m，使用矿用乳化炸药的药量：软岩（f =2～3）100～150g/ m；中硬岩（f =4～6）150～200g/ m；硬岩（f=8～10）200～300g/ m。
4.合理选择装药结构
选择合理的装药结构为的是使药卷能量均匀的分布在周边眼内，并缓冲炸药爆炸对围岩的破坏作用。使用普通直径炸药，眼深小于2m时，可采用单段空气柱装药结构即能满足要求。
5.严格控制周边眼起爆时差
保证周边眼同时起爆，是取得良好的光爆效果的重要措施之一，为严格控制周边眼起爆时差，必须采用经过检验合格的毫秒电雷管。
四、实际应用
（一）巷道断面参数：1401回风顺槽设计为矩形断面，沿顶掘进，净宽4.5m，净高2.8m，净断面积12. 88m2，采用锚网索支护，锚杆间排距800×800mm，锚索规格Ф17.8×8300mm，打注深度8000mm。
（二）钻爆方法： YT- 28型风钻打眼，Φ42mm钻头，眼孔Φ45mm。煤矿许用乳化炸药，药卷Φ35mm，药卷长度320mm，单卷重量300g。煤矿许用毫秒电雷管1～5段，MFB-100型发爆器，普通粘土炮泥。正向装药结构，串联连线一次起爆。周边眼单段空气柱状装药结构。
图1 爆破参数
（三）炮眼布置和爆破参数：根据1401回风顺槽的工程概况，结合现有施工工艺和爆破材料等具体因素，经过施工实践，采用图1的炮眼布置方法和表1的爆破参数，能够取得良好的光爆效果。
通过炮眼布置及装药的控制等，能达到较好的光爆效果，通知为了更好的控制顺槽的成型，我们采取“宁欠勿超”的原则，局部规格不够的采用手镐刷够设计断面要求，墙体刷直，杜绝超挖、伸腿，锚杆成排成行，紧贴岩面，达到很好的光感效果。
五、结束语
Abstract： Based on actual situation， this paper introduces the tunneling technology of China's coal mine， analyzes the development situation of modern coal excavation， and proposes some optimization measures according to the problems.
关键词： 煤矿；掘进技术；优化；改进
Key words： coal mine；tunneling technology；optimization；improvement
中图分类号：TD263 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）36-0053-02
0 引言
对于我国而言，发展经济最为重要的动力之一，就是发展有着“黑色金子”之称的煤矿。可是，煤炭资源属于不可再生资源，再加之煤矿开采技术的不断发展，让我国的年消耗数量大幅度提升，基于这种现状，就要求我国在煤炭掘进过程中，要不断创新，使用新技术，新工艺，来提高煤矿的开采利用率，降低开采成本，从根本上提高工作效率。同时，在掘进机上也需要做出进一步改进。对传统的硬岩掘进机做出优化改进，早已势在必行。
1 我国煤矿掘进技术的发展
要想保证矿井能够高效稳定的生产，那么就必须对煤矿巷道的快速掘进技术不断优化。随着我国综采技术的不断发展和进步，在国内早已出现了年产几百万吨甚至几千万吨的工作场面，从某方面讲大大增加了年消耗的回踩数量，让整个巷道掘进成为了提高煤矿高效采集的关键技术。在整个掘进过程中，最为关键的机械设备则是掘进机，对于我国而言，对掘进机的研发工作一直落后于西方发达国家，但我国却十分重视掘进机的科研项目，在掘进技术方面也有很大进步。我国对掘进机的技术研究始于六十年代中期，可当时引进的掘进机技术已经相当于七十年代的掘进技术，对于当时而言，引进的掘进机可靠性差、破岩能力较低，而且整个机器设备功率小，只能在煤巷中使用，再加上我国国产掘进机存在各种缺陷，使掘进机在使用中出现了很多问题。之后，我国对引进掘进机不断做出分析和研究，最终研制了适合我国生产工艺以及地质条件的掘进装备。
2 对现代煤矿掘进技术的优化
为了可以从根本上提升矿井的生产率，改变落后的技术现状，提高整体劳动效率，提升资源的出产率、降低消耗成本，同时也为了减轻人工强度，改善劳动条件，让整个煤矿掘进工作建立在安全的基础之上，使得技术经济指标全面提高，就必须对整体的掘进技术做出全面优化，可是，在对掘进技术做出优化的同时，我们必须认识到使用过程中出现的一些问题。
2.1 掘进机在使用过程中出现的种种问题 就目前而言，掘进机在使用过程中基本存在以下问题：①当遇到岩石时，会产生较大震动，掘进机的元件损坏几率特别大，导致掘进机寿命短。②目前所使用的掘进机都不能自动注油。当掘进机工作一定时间之后，需要人工对掘进机进行注油，在井下作业时，往往会因为注油不慎，让灰尘进入管路，污染液压油，加大维护力度，使整体的工作效率严重降低。③当掘进机在工作的时候，经常会出现第一运输链条张力度不够的情况，卡链、条链的情况时有发生，从很大程度上造成轴承损坏，让掘进机无法正常工作。
2.2 对掘进技术的优化 基于上述出现的种种问题，充分考虑到大功率掘进机的设计，通过不断调查和分析，对掘进机进行了全面优化，让整个掘进工作中遇到的技术难题得到了有效解决。①从硬岩掘进机的使用环境和工作性质等方面做出考虑，可以将侧支撑增加到掘进机的后支撑上，这样做的主要目的是提升掘进机的稳定性。②为掘进机增加一套自动系统。当掘进机工作一定时间之后，不需要人工手动，这时可以统一布管，将其编到自动系统中，在井下作业时，可以使用双柱油管路，假如当自动系统出现故障，则可以使用手动，确保掘进机能够正常运转。③在掘进机的铲板出加上接点，通过销轴与第一运输机进行连接，再连接第一运输机的后支撑，形成一个四连杆机构。将铲板与第一运输机同时进行操作，确保尾部的丛动轮与主动链轮距离不变，这样做可以从根本上解决链条时紧时松，且经常调节装置的问题。
2.3 建议使用连续采煤机 对于西方发达国家而言，他们之所以有那么高的采煤量，就是因为他们几乎都使用的是连续采煤机进行多巷掘进，这种方法非常适用于巷道采煤。目前，晋煤集团寺河矿、赵庄矿、长平矿等矿井已经使用连续采煤机多年，连采工艺在多巷掘进、掘支平行施工等方面都显示出其强大优势，掘进效率也大大提升。连续采煤机可以使用采取采掘合一的工作方式，这种方式的掘进速度快，而且采煤效率可以得到充分保证。连续采煤机不但可以用于巷道的快速掘进，还可以用于短臂的机械化开采。连续采煤机布置极为紧凑，而且具有独立驱动器，工作起来效率很高；牵引电机使用的则是之流串力电机，其牵引性能较好，具有较大的过载能力；这种采煤机的液压基本上都是从国外进口，因此保护较为完善，工作也相对可靠。
3 确保煤矿掘进工作安全
对于我国而言，煤矿的开采条件极为复杂，且人工开采的矿井较多，自然灾害多，对煤矿整体的掘进十分不利。对于巷道掘进而言，是一项系统性的工程，在这个系统中，包含了技术装备、施工者以及管理者、生产技术等诸多因素在内。为了进一步保证煤矿掘进的安全，要在装岩、破岩以及运输上做好排水、掘砌水沟、通风以及铺轨等工作，对炮掘工作面、锚杆、巷道以及铜室掘进现场等做出检查工作。
3.1 要在技术上确保整体施工安全
3.1.1 使巷道成形，改进光爆技术 在对巷道进行爆破时，通常都会使用浅孔光面爆破，为了提高进尺，可以使用深孔爆破技术。这种深孔爆破技术除了可以保证整体的施工质量以外，还可以增加施工效率，使煤矿掘进速度达到企业规定的要求。与此同时，为了可以让巷道成形，要不断对孔径进行加大，将多余的扩炮孔转移到周边，为确保设备可以充分高效利用，要增加周边的眼数量。
3.1.2 使掘进工作面的优化系统不断完善 在煤矿掘进过程中，工作面的自动化系统可以上传图像，并对掘进机进行有效维护，检测出其中的故障原因，工作面的自动化系统具有定位截断、原创遥控以及掘进遥控等特点，这种特点可以从根本上实现对工作面皮带机以及除尘装置的集中控制，确保掘进工作的自动控制系统可以深入到各个环节，从根本上实现了工艺与结构上的相互配合，使其相互协调，从而保证煤矿掘进工作的高效运行。
3.2 使用科学的方法，对煤矿掘进工作循环作业 掘进技术是煤矿生产建设中最为关键的组成部分，为了可以更好的提升煤矿掘进速度、效率以及工作进度，圆满完成煤矿采集、生产任务，必须对整个煤矿掘进工作进行研究和探索。确保在整个煤矿掘进作业中能够科学进行。对于煤矿掘进工作的循环作业而言，要保证在截割、运输、支护以及通风、抽放等工序上正规作业，从根本上提升煤矿掘进的效率以及质量；假如在同一个循环内，可以进行多项施工，那么要尽可能同步进行，在实施平面掘进时，要多项协调作业，将时间、空间充分利用，确保整体的掘进进度；与此同时，还要从实际出发，正确选择循环作业方式，保证质量，科学管理煤矿掘进循环作业。
4 结语
总而言之，在煤矿的实际开采掘进过程中，工作人员应该根据自身煤矿的实际情况，不断使用新技术、新工艺，对煤矿掘进工作不断加强完善，在此基础上，还要不断总结工作经验，从根本上提高整体的掘进效率，确保掘进工作能够安全运行。在整体的矿井掘进过程中，需要每一位技术人员不断对其进行研究和创新，在工作中的安全问题早已成为人们所关注的重点话题之一。因此，需要人们在工作中不断总结经验，吸取教训，对掘进技术不断完善，为工程项目的实施做好强有力的准备。
参考文献：
[1]李爱昌.煤矿掘进工作面常见冒顶事故的原因及防治措施[J].采矿技术，2013，03：125-128.
关键词：掘进技术；矿山巷道；掘进技术
Abstract: as we all know, excavating tunnels is an important link of the coal mining. Therefore, roadway tunneling technology in coal mine production in become very important. Through to our country at present the tunneling technology, the technical features of the tunneling equipment is discussed in this paper, to strengthen the relevant technical personnel's professional quality, in order to improve mine tunneling technology level.
Keywords: tunneling technology; Mine roadway; Tunneling technology
中图分类号: TD263文献标识码：A文章编号：T2012-02（03）8092
我国的自然资源构成基本特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在一次能源中的地位。我国煤炭资源总量为5.6万亿吨，其中已探明储量1万亿吨，占世界总储量的11.60%。我国煤层赋存条件复杂，呈现多样性，煤层厚度从零点几米到几十米之间变化，为了开采煤炭，需要开掘大量的煤岩巷道。掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。
1巷道掘进技术
20世纪80年代以来，我国对矿井设计进行了改革，取消了岩石集中巷布置方式，将开拓巷道和采准巷道布置在煤层中，增加了煤巷在井巷工程中的比例。目前，煤矿掘进巷道中大量的是煤巷，约占总掘进巷道工程量的70％左右。
我国煤巷高效掘进方式主要有三种：第一种是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也称为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到了广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘进机，它适应范围广；第二种是连续采煤机与锚杆钻车配套作业线，在我国神东、万利等矿区及鄂尔多斯地区进行了推广应用，主要掘进机械为连续采煤机，它需要多巷掘进，交叉换位施工；第三种是掘锚机组掘锚一体化掘进，仅在一些矿区进行了使用，目前处于试验阶段。
1.1煤巷综合机械化掘进
煤巷综合机械化掘进由悬臂式掘进机、转载机、可伸缩带式输送机（或刮板输送机）、单体锚杆钻机、通风除尘设备及供电系统等设备组成。悬臂式掘进机是煤巷综合机械化掘进的关键设备，掘进机的性能对于提高掘进工效和掘进进尺具有重要作用。
我国煤巷悬臂式掘进机的研制和应用始于20世纪60年代，以30～50kW的小功率掘进机为主，研究开发和生产使用都处于试验阶段。80年代初期，为适应煤矿机械化生产发展的需要，我国引进了AM50型、S-100型掘进机两种为代表的机型，对发展我国综掘机械化起到了推动作用。同时，国内加强对引进机型的消化吸收工作，积极研制开发了适合我国地质条件和生产工艺的综合机械化掘进装备。经过近30年的消化吸收和自主研发，目前，我国已形成年产1000余台的掘进机加工制造能力，研制生产了20多种型号的掘进机，初步形成系列化产品，基本能够满足国内市场的需求。
AM50型、S-100型掘进机均为国外20世纪70年代的产品，设备功率小、机重轻、破岩能力低及可靠性差，仅适合在条件较好的煤巷中使用。近年来，我国相继开发了以EBJ-120TP型掘进机为代表的替代机型，在整体技术性能方面达到了国际先进水平，正在推广应用。
我国研制的新一代煤巷掘进机具有以下技术特点：
1)整机结构紧凑、设计合理；
2)机身矮、重心低、工作稳定性好；
3)生产能力大、破岩能力强、适应性好；
4)采用液压马达直接驱动装载机构，结构简单，工作稳定，可靠性高，减少了维护量；
5)采用无支重轮履带行走机构和履带导向轮黄油缸张紧装置，提高了履带行走机构的可靠性；
6) 液压系统简单可靠，增设了自动加油装置，提高了液压系统的可靠性；
7) 电气系统采用了PLC控制，具有工矿检测和故障诊断功能。
近几年，国产掘进机在煤巷掘进中取得了较好的成绩，实际年进尺可达6000～8 000m，基本满足了煤巷高效掘进的需要。2004年潞安矿业集团常村煤矿综掘一队采用 EBJ-120TP型掘进机，在大断面煤巷掘进中创月进680m的好成绩。2005年金峰集团寸草塔煤矿使用EBJ-120TP型掘进机，最高日进尺为72m,月进尺905m。2005年鄂尔多斯宏景塔矿使用EBJ-120TP型掘进机，日进尺达到了40m。
悬臂式掘进机在我国重点煤矿已普遍使用，发挥了重要作用。但由于是单巷掘进，且采用单体锚杆进行锚杆支护，掘进和支护不能平行作业，影响了掘进速度的进一步提高。
1.2大断面煤巷连续采煤机高效掘进
连续采煤机是一种具有较大截割宽度的集落煤、装运及行走为一体的综合机械化掘采设备，在国外广泛应用于矩形断面的双巷或多巷快速掘进，以及短壁开采，已成为现代高产高效矿井的重要设备。我国引进连续采煤机始于1979年，迄今为止大体经历了单机和成套设备引进两个阶段。目前，我国神东公司、晋城煤业、万利公司、晋神公司、鲁能集团、伊东公司及伊泰公司等矿区使用连续采煤机近60余台，用于大断面煤巷的掘进和短壁开采。
连续采煤机掘进工作面设备配置按工作面运输方式一般分为两种：一种是间断式运输方式，工作面配置为连续采煤机、运煤车或梭车、给料破碎机、锚杆钻车、铲车及胶带输送机；另一种是连续运输方式，工作面配置为连续采煤机、锚杆钻车、连续运输系统、铲车及胶带输送机。连续采煤机在大断面煤巷掘进时，连续采煤机与锚杆钻车采用交叉换位作业方式。连续采煤机在运输巷道掘进的同时，锚杆钻车正在回风巷道进行锚杆支护作业，当连续采煤机完成一个掘进循环时，与锚杆钻车交换位置。为满足机器调动和运输的要求，两条巷道之间每隔50m掘一条联络巷。
2巷道掘进影响因素
巷道掘进是一个系统工程，影响因素较多，该系统中包含人（施工者和管理者）、技术装备、生产技术以及管理、安全、技术革新的影响等诸多因素所构成的综合复杂体系。现将其归纳以下三个主要方面：①人的因素（施工人员的基本素质和管理组织形式）；②施工机械设备及生产技术因素；③施工工作地点安全因素（即环境因素）。三者之间如“木桶理论”一样，任何一个环节的欠缺都会影响到整个掘进施工的进度。下面就制约巷道快速掘进诸因素探讨分析。
2.1人的因素
2.1.1施工人员的素质培养
一项工程如果没有人的参与，其永远不可能实现。无论是全自动机械化作业还是全人工原始施工，施工人员是关键因素，在施工过程中起积极能动作用，超过其他任何因素，其具体包括以下两点。
2.1.1.1劳动者的素质
劳动者的素质主要包括受教育程度、技术熟练程度、劳动者的生产积极性、安全教育等几个方面。影响地下矿山井巷掘进的因素很多，比如操作人员没有按照规程作业，操作人员文化水平比较低，对生产工艺不熟悉，对生产设备的性能了解不够，操作不熟练等等。因此，在施工前和劳动过程中，加大对工人的技能培训尤为重要，劳动者的劳动技能获得改善，可极大提高工作效率。
在新工艺施工前，要对职工进行技术培训，使工人尽快掌握每一道工序及要求，这样才能保证此施工工艺顺利进行。
在掘进施工中，在人员配备上做到工种齐全、分工明确、密切配合，各工程衔接紧密，有效地利用工时，提高工效、提高工人素质，培养出尽可能多的多面手，只有这样才能使其掘进效率保持较高的水平。
2.1.1.2管理者的能力
管理者，特别是基层直接管理者的技术水平、组织能力、管理能力、培训能力等方面在施工组织中尤为重要。施工过程中，作业规程编制及技术交底质量差，对生产的指导性不强；安全规程不完善，现场管理不到位或制定的管理制度未认真贯彻；技术人员业务素质低，巷道掘进设计不合理，生产工艺不完善，支护设计不合理等都会给生产造成隐患，从而影响施工的顺利进行。
2.1.2管理组织形式
2.1.2.1基本管理制度
健全和坚持以岗位责任制为中心的各项管理制度，是施工技术措施、施工设备和施工组织得以顺利实施的保证，是加快施工速度、降低生产成本、保证施工质量和安全的基础。
2.1.2.2合理的施工方法
对于巷道掘进，采取一次性开挖成型或多次开挖成型方式，根据围岩情况进行超前支护或初期支护，必要地段加强支护，以保证安全。
在支护过程中，改善施工工艺，如采用湿喷工艺、发挥围岩自承能力的锚杆支护等，既减少工人劳动强度，又改善施工环境。
2.1.2.3科学的施工组织
科学地施工组织要求作到以下几点：①确定每个工序作业时间和循环时间，尽量压缩关键线路上关键工序外时间；②多工序平行作业；③编制合理高效的循环图表，优化劳动组织；④合理选择施工作业方式和循环方式；⑤确定循环合理的循环进尺。
2.2施工机械设备及生产技术因素
2.2.1机械设备
钻眼、爆破与装运是巷道施工中主要工序，而钻眼与装运设备的合理选择及使用将直接决定巷道掘进速度。
2.2.1.1钻眼
当前巷道掘进普遍使用的仍是气腿凿岩机（如7655型、YT-28型、YTP26型等），由于气腿凿岩机输出功率小，钻速低，所钻炮孔深度浅，要想提高工作面钻孔速度，就得多机作业，但掘进工效仍无法提高。我国部分工程项目已采用单臂、双臂或三臂凿岩台车进行施工，但就我国凿岩设备使用及更新程度来说，大部分仍停留在第一、第二代水平，即气腿凿岩机或半液压凿岩台车水平。而国外在大断面巷道中已基本采用盾构机或TBM掘进机，小断面内均采用凿岩台车，使得钻孔时由换钎、定位、开孔钻孔、返钎均全部自动化控制。另外，60年代美国第一台直径3.1m的全断面掘进机试验成功（页岩中月进尺达到2087.6m），给巷道掘进带来新的革命。又经近50年来不断研究，从技术角度出发，它已能在任何岩石中钻进。由于全断面掘进机掘进速度快，成本低，工效高，巷道掘进质量好，又安全可靠，所以，其势必将取代其他凿岩设备。
2.2.1.2装运
装岩工序在平巷掘进中占整个循环时间的30%～50%，当前，国内已基本实现机械化作业。从50年代到现在，我国工程施工中装运机械共进行了四个阶段的更新，在装岩上总的趋势是从效率低的装载设备为主的间断出碴设备配套，向高效率连续出碴设备配套发展，即采用连续作业的蟹爪式或立爪式装载机与皮带转载机和矿车配套，或采用的无轨铲运机出碴或与大吨位自卸汽车配套出碴，其可把掘进工效提高1～2倍，采准时间缩短75%～80%。
2.2.2生产技术
根据我国井巷掘进当前施工水平，广泛采用的仍是钻爆法施工，而支护方式基本为锚喷支护。该方法在施工速度、安全质量、劳动强度、生产成本方面均优于传统的架棚支护和砌碹支护方式。但施工中仍存在一些问题，如由于巷道成形欠佳造成网、喷质量差，锚杆安装质量不好等，对于围岩较差地段不但会存在安全隐患，而且还会制约井巷掘进进度。
2.2.2.1改进光爆技术，加强巷道成形
当前巷道爆破均采用光面爆破，而大多为浅孔爆破，为提高进尺，可从加大孔深和孔径入手，并且经多年实践，中深孔（5m）爆破也是可行的。同时，为加强巷道成型，由于加大孔径而减少的扩炮孔数量可转移至周边，即增加周边眼数量，保证光爆效果。而且，增加孔深和炮眼数可以提高台车的纯钻眼时间，充分发挥高效设备的利用率。
2.2.2.2合理选择锚杆，提高安装质量
锚杆是否发挥作用，最关键是选型是否正确及安装规范与否。不同围岩需选用合理的锚杆，如砂浆锚杆、树脂锚杆、中空注浆锚杆及预应力锚索、对穿顶应力锚索等。锚杆安装角度、锚垫板是否贴紧岩面及注浆是否饱满，都将直接影响锚固质量。
2.2.2.3选用合格材料，保证网喷质量
金属网主要增加喷混凝土的抗弯强度和韧性，但其安装时必须紧贴岩面。选用合格的喷浆料生产混凝土，并选择湿喷工艺，不但可提高喷浆效果，减少回弹率，还可改善工作环境。
3施工地点安全（环境因素）
3.1自然因素
地下突水、瓦斯、高地温及高压力围岩变形等自然灾害将直接危害巷道施工安全，其在施工中可借助相关设备（如地质雷达、红外线设备等）进行监测，采取必要措施达到安全条件，但其势必影响施工进度。
3.2人为因素
平巷掘进，基本为独头施工，掌子面空间狭小，人员、机械较多，空气质量差，特别是钻眼和出碴时。对此必须加强通风，保证空气质量及能见度，减少安全隐患。
人在施工中的随意性，是最不安全因素。在保证个人施工能力及操作规范性同时，安排合理工作时间、保持施工人员的良好施工状态，也是安全施工必备条件。
4结束语
凿岩爆破方面，在中小型矿山进一步推广半液压凿岩台车，在先进的大型矿山，特别是新建矿山引进推广先进的全液压凿岩设备，在长巷道独头掘进中，研制和推广凿岩装载联合设备，同时，进行小直径全断面掘进机的引进和应用。
出碴方面，采用效率较高的装载设备，比如蟹爪式和耙斗式装载机，大力推广梭式矿车，长巷道独头掘进尽量搭接使用，采准巷道多头掘进时，采用铲运机出碴。
加强平巷施工组织和管理工作。平巷施工要达到快速、优质、低耗和安全的要求，除合理地选择先进技术和设备配套外，还要正确选择作业方式，采用行之有效的施工组织与科学的管理方法。作为科研项目，重点研究全断面掘进机，因为其势必将成为主流的破岩设备。
参考文献
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[2]周兴旺,程桦,郑高升等. 矿山建设工程技术新进展――2008全国矿山建设学术会议文集（上）.合肥：合肥工业大学出版社，2008-09
[3]廖绍贤.钻瀑技术在水平巷道掘进口的改进.铁道建筑技术，1993,(06)
[4]王玉浚.中国煤炭开发战略研究.太原:山西科学技术出版社,1999
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