【背景】为解决平顶山矿区岩巷掘进速度慢、采掘接续紧张的难题,河南理工大学肖同强副教授课题组分析了制约综掘成巷速度的主要因素,提出了五位一体综掘快速成巷技术体系。
岩巷掘进包括破岩、装岩、运输、支护等多道工序,工序耗时及工序之间的配合关系决定了巷道掘进速度。平顶山矿区岩巷综掘现状分析表明,制约掘进速度提高的主要因素有以下5个方面。
1)巷道层位选择和断面设计具有盲目性。将巷道层位布置在过硬或过软的层位,致使巷道掘进难度大或维护难度大;巷道断面形状和尺寸不合理,不能满足生产安全需要。
2)综掘设备选型和配套不合理。掘进机不能适应地质条件变化,或者综掘设备系统不匹配,主要问题是掘进机可靠性差、硬岩截割速度慢、排矸不连续等问题。
3)施工工艺效率低。工序耗时多、在较长的作业线距离内的时空利用效率低,未能最大限度地平行作业。
4)支护技术方面。不能满足深部巷道要求,致使巷道多次支护甚至返修,制约成巷速度提高,须采用高效支护技术,为掘进速度提高提供保障。
5)安全和保障方面。综掘破岩时粉尘大,影响岩巷综掘的应用和推广;硬岩地段,截割难度大,截割效率低,掘进速度慢;地质探测不及时:岩巷综掘成巷速度快,岩巷经过地层的地质条件变化快,而地质探测跟不上,致使安全措施不到位,影响了掘进速度的提高。
通过归纳,可将上述5个因素分为基础设计、施工装备与技术和保障条件3类。在复杂的生产地质条件下,从单一方面着手,难以有效提高岩巷掘进速度。综合上述因素,提出“巷道层位与断面设计、设备合理选型与配套、施工工艺与劳动组织、高效支护技术、施工安全与保障技术”组成的五位一体综掘快速成巷技术体系,如下图所示,确保多方面相互配合,为岩巷综掘快速成巷提供保证。

实践表明,该技术体系实现了高效破岩、连续出矸、高效支护和有效除尘,月进尺达312 m,显著提高了岩巷掘进速度。
文章来源:肖同强,李化敏,涂兴子,等.岩巷综掘五位一体快速成巷技术研究[J].煤炭科学技术,2016,44(12):1-7.(转载请标明出处)