李 琦
（神华杭锦能源有限责任公司塔然高勒煤矿，内蒙古 鄂尔多斯 017400）
摘 要：随着社会经济的突飞猛进的发展，当今的各行各业的市场经济的竞争越来越残酷，并且对如何提高安全技术管理提出了越来越高的要求。煤矿企业要想在市场中能够长远的发展并且能够保证企业获利，这就需要煤矿企业在进行煤炭生产过程中要不断的创新和提高自身企业的开拓开采技术。文章主要讲述煤矿开采技术，并且对在煤矿开采过程中用到的掘进支护方式进行了深入的研究与探讨。
关键词：煤矿开采；掘进支护；技术；炮采技术
煤矿在开采过程中保障煤矿开采的工作效率和施工人员的人身安全是尤为重要的，所以这就需要煤矿企业在进行煤矿开采过程中严格依照行业标准进行施工，并使用科学合理的开拓开采技术进行开采。煤矿开采过程中对开采技术和一些有关的开采设施设备的要求是非常非常的严格的，主要是由其煤矿开采的施工环境所决定的，因为煤矿开采施工的空间非常窄小，同时又阴暗潮湿，并且随时还会出现顶板塌陷和瓦斯爆炸等非常危险的事故。
为了能够对煤矿掘进支护技术的详细运行情况进行清晰明确的研究与分析，而且使地质条件非常复杂的地区能够更好的展现其技术应用情况，文章对地质条件复杂的区域进行了详细的案列分析，进而研究煤矿掘进支护技术相关的具体应用。
1.1 特定地区地质条件的不同表现
就现实的具体情况而言，煤矿掘进区相关的环境是非常恶劣的，而且在大多数的情况下都是处在比较差的地质当中。并且在这些相关的地区当中不仅断层非常的多而且矿井地压超过了它正常的地压，煤层的内部情况也是非常的不容乐观的，煤层内部地质赋存情况非常的不稳定，并且具有非常复杂的水文条件，因此对于特定地区的具体研究可以下一个这样的定论即；矿井内部非常的深、软岩矿区具有高应力。
1.2 掘进支护技术过程当中存在的难点
因为A地区的地质条件不容乐观，所以就会给开采增加很多的难度，以下就是技术过程中存在的诸多的难点问题：随着矿井不断的提高开采程度，顶板岩性应力也会随着其有明显的升高的迹象。由于矿井顶部地板非常的松软脆弱，所以这就导致了煤矿在进行掘进的过程中，煤层很难保持完整，并且非常容易的破裂。由于地质非常的复杂，导致巷道上的断层非常的多，而且坡度也非常的大。大多数的煤矿都是存在于薄煤层，而且薄煤层又非常的多，所以这就极大的增加了对技术实施和管理的难度。
随着我国科学技术的不断进步，我国的煤矿开采技术也得到了提高和不断的完善，进而促进了我国煤矿产量的大大的提高，并且也极大的完善了我国矿工的施工环境以及开采环境等等，为了详细的研究煤矿的开采技术，文章对掘锚技术以及综采进行了深入研究与分析。
2.1 掘锚工艺存在的优缺点及注意事项
掘锚工艺简介：山特维克MB670型掘锚机可以一次性完成工作面煤炭的所有工作，比如破、落、运、支，这主要是因为其使用的是可伸缩式截割滚筒。操控过程主要是利用无线遥控，装煤的工序完全是自动完成的，只需在机器前对其进行遥控操作就行。支护可以使用的操作方式有两种，分别是手动与自动。掏槽方式主要利用的是滑架式，保持机身不动，然后将掏槽的深度挖至1米，与此同时做最后的支护工序，利用锚掘机自身六臂锚杆钻机就行，此时掘、支平行作业就顺利完成了；破碎与运煤工序可以利用LY2000型联运1号车来实现；煤炭转载工序与煤炭运输工序可以利用桥式转载机与顺槽胶带机来实现。刚性架，可以完成一个圆班的生产，可以将生产准备时间降低很多。自从掘进巷道利用掘锚机工作开始，便不停的对后配套系统进行优化与更进。从最初的梭车，到之后的连云一号车以及桥式转载机，通过不停的改进之后，最后形成了如今的掘锚一体化生产系统。
制约掘锚单进水平的因素：首先，掘锚生产班各工序。对掘锚工序进行分析后发现，割煤的耗时比例占了38%，支护的耗时比例占了51%，正规循环时间主要受割煤的时间和支护的时间影响，如果能够将割煤的时间和支护的时间减少，那么正规循环的时间也就减少了，这样便可以令正规循环次数增加，从而使单进水平得以提升；其次，对掘锚单进水平进行分析，改进其制约因素。通过对掘锚一体化的相关资料进行分析后发现，如果以不改进掘锚机为前提，那么主要有六个方面影响着单进水平的提升，分别是：①不完善的激励机制；②采掘布局不够优化；③较高的非设备停机率；④部分巷道支护强度过剩；⑤设备的综合利用率不高；⑥生产组织不够精细。
2.2 根据制约因素，制定提高掘锚单进水平的措施
对采掘布局进行优化，提前对其做好准备，降低影响。在安排采掘接续的时候，每队搬家倒面的次数一定要尽量的少。采用两个掘锚队来集中开拓31上二盘区，这之后再准备巷道；42煤通过一个掘锚队来对大巷进行开拓，等其到位之后，准备好对巷道进行回采，不仅降低了搬家的次数，还减短了搬家的距离。在工作面搬家之前，一定要做好前期的准备，比如风机安装、皮带机安装以及配电点安装，能够将搬家倒面的时间减少3天，还能将巷道多掘进75米。对巷道开拓设计进行不断的优化，将掘进的施工方案不断的简化，在进行的设计的时候，一方面要对使用方便进行考虑，另一方面还要考虑到施工的简便与速度。对巷道断面的参数进行优化，以保障安全为基础，将断面尽量的缩小，从而实现掘进速度的提升。在工艺上，一定要对掘进施工的方便程度进行考虑。
对巷道支护参数进行合理的优化，将支护的时间尽量减短，以实现单进水平的提升。以万利一矿巷道支护技术的研究成果为依据，在巷道围岩稳定的时候，利用“3-2-3”的布置方式来对巷道两帮锚杆支护参数进行设计。顺槽巷道顶板之前采用的支护是钢筋网片，现在将其改进为钢筋骨架网片，该网片的网格较小，且每个循环上能够实现一次顶网，令顶网支护变得更加的简易快速了，同时能够对顶板漏喳进行更好的控制，使顶网支护更简单快速，大概每个循环能够将上网的时间节约出5分钟。利用锚杆锚索同排布置支护形式，来完成受二次采动影响的顺槽顶板，每两个循环所节省的时间大约为12分钟，每班都能够多出一个正规循环；利用一排2套锚杆支护形式，来完成受一次采动影响与不受采动影响同时又埋深低于200米的顺槽，每两个循环大约可以节约的时间为20分钟，每班都能够多出两个正规循环。
对正规循环一定要做到严格执行，将循环的有效率提升，以提高单进水平。利用“三八”工作制来进行劳动组织。在小班里面采用固定人员的方式，这样可以实现较稳定的工作量以及工作质量。只要按循环要求与工序来做好自己的本职工作就行，这样能够令员工的分工变得更加的专业化，更好的实现了井然有序且忙而不乱，将掘锚机以及人工的效率发挥到最大。在作业的时间内，把时间利用好，将施工工序安排妥当，是将掘进速度提升做好办法。在生产的时候，支护和割煤要同一时间进行工作，在掘锚机进行掏槽割煤的时候，支护工也应该进行打顶工作、帮锚杆以及挂帮网工作。进刀应该与顶、帮支护工作同时结束。当支护工作完工之后，一号车应该马上跟上，以保证掘锚机的连续前进。使用“带班工单”制度，严格的按照交接班制度进行工作，各岗位之间，做好岗对岗与手拉手交接班。在交接的时候，一定要把本班的设备运行情况、安全生产情况以及工程质量情况详细的告诉给接班人员，如果存在什么问题，一定要讲解详细不可怠慢。在交接班的时候，两班的带班人员一定要对工单进行详细的确认，并分别做好签字，将区队带班人员的责任心不断的提升，同时还应该将代表人员的管理意识提升。
将设备检修维护的管理水平提升，从而使设备提升综合利用率。将包机到人以及分片管理制度落实好，将设备包机人的责任意识和责任心提升。对于设备机器，一定要提高维修率，提高检修的质量，使得设备的开机率得以提升，避免设备在生产的时候出现故障停止运转的问题出现，影响到生产效率，造成生产时间的增加。做好队内包机到人的工作，最好是建立一个奖惩机制，主要是针对于检修质量和机电故障率。对设备机器一定要保养好检修好，这样才能将设备的故障率减低。除此之外，还要将设备机器的点检工作落实好，通过点检工作的进行，更好对设备的故障率进行降低，使得设备部的开机率更好的得到提升。将设备机器维修人员和其管理人员的奖惩制度以及考核制度进一步的完善好，将员工的积极性充分的调动起来。做好设备机器配套与配件的储备工作，将技术改造工作协调好，对现场机电设备，一定要提高其检查力度，确保设备的完好性。对于支护材料以及设备的配件，一定要对其做好提前的准备，对于周期性的磨损部件，机电的管理人员一定要依据其使用寿命来做好更换计划，将预防性检修的工作做完善，同时工作人员还要将所有大型部件的存放点记清，容易损坏的部件应该长期存放在井下。如果掘进工作面设备出现了问题，给生产造成影响的时候，矿、队的机电管理人员一定要及时行动起来，组织相关人员对其进行维修，队内机电管理人员在接到相关的通知后，必须在30分钟内赶到现场，矿机电管理人员在接到相关的通知后，必须要在60分钟内赶到现场。做好及时的配件供应和车辆运输，降低故障的影响时间。
提高管理水平，将非设备停机率减低。如果没什么特殊的情况，一般是在早班的检修时间，矿领导以及机关科室来进行日常的检查。原来瓦检和安检是分别进行的，现在变为同时检查了，且次数为2，矿领导以及机关带班一起来对工作面进行检查，不过每次检查都不能高于10分钟，对于生产准备时间一定要进行严格的控制，上一班的工作结束的时候，下一班接班的人员一定要及时赶到，将准备时间和交接班时间严格的控在15分钟里面，尽量将因准备不到位而产生的停机问题的发生率降到最低。
完善好激励机制，将员工的积极性充分的调动起来，从而实现工作效率的提升。利用延米单价结算方式来进行绩效考核，如果超计划了，结算单价提高，如果欠计划了，就将结算单价减低。每个月都要对矿下达的月度计划和实际完成情况做比较。对于作业计划的完成率，只要其每提高5%，当月的结算单价就提高1%，反之则下降，以此递增或者递减。以这样的方式来对员工进行激励，来将操作水平提升，从而实现工作效率的提高。以《绩效考核表》为依据，不定期的对各采掘单位做考核，每月的考核次数应为24次，动态考核与定期考核分别为20次与4次。考核的成绩每降1分工资便扣除1%。
2.3 综采工艺的优缺点以及注意事项
综采工艺就是煤矿采用综合机械化进行采煤，也就是打破、装车、运送、支护、放顶等这五个最重要的过程都采用机械化，随着科学技术的进步，在一定程度上大大的简化了技术工序，也促进该技术的应用范围不断的延伸。综采工艺的技术以及方法主要适合煤层比较的稳定、顶板比较坚硬的环境下来进行长壁的开采。综采工艺的优势主要有：能够保障施工过程的安全、煤矿产量多、工人的劳动量大、施工过程中机械化程度较高。综采工艺存在的劣势有：采矿企业投入的资金较多、煤的质量等不到保障、在进行装备和回撤的工作时，大大的加大了其工作的难度、对体术具有非常高的要求。在采用综采工艺的过程中，要注意以下几点：首先，当煤层的倾斜角度多大时容易导致支架发生侧面滑落的问题发生；其次，综采工艺在施工过程对地质构造所带来的有关的影响；再次，综采工艺在施工过程中过老巷的有关问题；最后，综采工艺在进行收尾工作时应采取的相关的安全技术方法。
井巷掘进与支护工作的目的就是拓展井巷的空间，通过击碎岩石来达到此目的，其主要的目的是保护井巷周围的岩石不被破坏，进而提高生产的安全性。
3.1 掘进支护形式的优点和缺点
优点主要有以下方面；①在一定的程度上能够提高生产的效率；②减少施工人员的工作量；③有利于促进周围岩石自身作用以及承载力的发挥，进而使围岩和支护体形融为一体；④降低企业的成本。缺点；使用的条件较受环境的影响、机械设备消耗大。
3.2 临时支护技术的运用
在进行整体的研究过程采取的是机载液压锁的临时支护法，这种放法可以大大的减轻工作的压力，进而保障工作的顺利进行以及安全问题。
通过分析A地区的地质条件，应当采用锚杆临时支护加U型钢架法分析、退后卧底法以及直接破顶法等。
要想在极其复杂的地质条件以及恶劣的环境下，保障煤矿开采的顺利进行以及保障其进度，不仅要考虑以上的有关的技术问题，同时还要 进行深入的研究截齿的选择、综掘机在进行选择过程中的一些小的问题，这样才能够使运转机制得到有效的保障。所以在进行选择综掘机类型的过程中要着重的考虑以下内容；根据煤矿施工的具体情况进行选择、机身的构成是否紧凑、综掘机的面积大小、设备的运行情况、配件的质量等。
在复杂的地质条件以及恶劣的环境中，要想保障煤矿开采的效率，掘进支护技术在施工过程中发挥着非常重要的作用，煤矿掘进支护技术在施工过程中的应用，不仅能够使施工的安全问题得到有效的解决，同时也在一定的程度上大大的提高了开采的效率，能够很好的适应复杂的地质以及环境。所以煤矿企业要在进行煤矿开采过程中要选择有利于工程顺利进行的挖掘机器以及合理的支护技术，煤矿企业要加强重视施工管理办法以及相关的体系，使煤矿开采的安全问题以及高效性能够得到保障。伴随着矿井开采工作的不断加深，采掘的深度会只增不减，对于顶、底板岩石强度较低的底板和巷道顶，管理难度只会不断的增加，掘进的条件也会逐渐变差，所以在对巷道进行掘进的时候，需要的空顶距要更小才行，才能更好的实现安全作业，就目前的掘锚机的技术特点和使用状况来看，对于处于较差地质中的工程，掘锚机会慢慢的替代连采机以及综掘机，所以掘锚机的使用前景是非常乐观的。
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中图分类号：TD82
文献标志码：A
文章编号：2096-2789（2017）11-0034-03
作者简介：李琦（1983-），男，助理工程师，研究方向：矿井管理和掘进巷道支护。
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