告成煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)

趙峰華

（鄭煤集團(tuán) 告成煤礦，河南 登封 452470）

鄭煤集團(tuán)告成煤礦是高瓦斯礦井，礦井進(jìn)入深部開(kāi)采后，由于所采二1 煤層松軟，透氣性差，深孔鉆進(jìn)困難，防突措施難以實(shí)施到位，導(dǎo)致突出煤層掘進(jìn)困難，礦井采掘接替緊張。為了實(shí)現(xiàn)煤層巷道的快速掘進(jìn)，告成煤礦采用底抽巷穿層爆破、抽放、注水等一系列措施，保障煤層巷道的安全快速掘進(jìn)。而25001工作面上巷底板抽放巷在掘進(jìn)過(guò)程中，一直采用"三掘一噴"作業(yè)法組織施工，月單進(jìn)僅70m 左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足采面接替的需要。因此，如何提高底板瓦斯抽放巷掘進(jìn)速度對(duì)實(shí)現(xiàn)煤巷快速掘進(jìn)，緩解礦井采掘接替緊張局面是當(dāng)前礦井面對(duì)的主要難題之一。

1 工程概況

25001工作面上巷底板抽放巷為半圓拱斷面巷道，凈寬5m，凈高3.2m，采用錨網(wǎng)噴支護(hù)方式。螺紋鋼錨桿為Φ18mm×2300mm，錨桿間排距800mm×800mm，矩形布置，樹(shù)脂藥卷型號(hào)MSK2350，每根錨桿采用2個(gè)藥卷進(jìn)行錨固；鋼筋網(wǎng)采用Φ6mm 鋼筋焊接而成，規(guī)格為：2600 mm×1000mm，搭接長(zhǎng)度100mm，噴漿厚為50 mm。根據(jù)巷道快速掘進(jìn)施工要求，需8h內(nèi)完成一個(gè)正規(guī)掘進(jìn)循環(huán)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員配備情況采用的主要設(shè)備見(jiàn)表1。

表1 所用主要設(shè)備

2 快速掘進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)及管理

2.1 施工工藝

（1）工藝流程

對(duì)原巖巷掘進(jìn)施工工序進(jìn)行優(yōu)化，盡可能實(shí)施平行交叉作業(yè)，科學(xué)組織各個(gè)工序間的銜接，防止發(fā)生窩工現(xiàn)象，安排專業(yè)人員測(cè)試優(yōu)化后的工序用時(shí)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，將掘進(jìn)一個(gè)正規(guī)循環(huán)作業(yè)細(xì)化如下：打下部眼（出矸）→爆破→打錨桿（打上部眼、出矸）→耙下部矸→打下部眼（出矸）→爆破→打錨桿（打上部眼、出矸）→耙下部矸。

（2）施工組織

將掘進(jìn)班數(shù)由原來(lái)的1個(gè)噴漿班和2個(gè)掘進(jìn)班改變?yōu)?個(gè)掘進(jìn)班，且每個(gè)掘進(jìn)班增加5 人專門(mén)進(jìn)行噴漿作業(yè)，掘進(jìn)實(shí)行"三八"作業(yè)制，掘進(jìn)班在耙矸機(jī)前掘進(jìn)的同時(shí)，安排專人在耙矸機(jī)后進(jìn)行噴漿作業(yè)（每班打完錨桿后，將迎頭巷頂進(jìn)行初噴）。掘進(jìn)班每班出勤15人，其中掘進(jìn)10人，噴漿5人。

（3）作業(yè)方式

將原“二掘一噴”（2個(gè)班掘進(jìn)，1個(gè)班噴漿成巷）的作業(yè)方式改進(jìn)為“六掘三噴”（3個(gè)班掘進(jìn)，掘進(jìn)與噴漿工序充分利用耙矸機(jī)前后的作業(yè)空間交叉平行進(jìn)行），將工作面迎頭初噴與耙矸機(jī)后的巷道復(fù)噴成巷工序同時(shí)進(jìn)行。

2.2 中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用

（1）掏槽方式的選擇

在巖巷爆破施工中，掏槽型式包括斜眼掏槽和直眼掏槽，由于掏槽眼爆破效果的好壞在很大程度上決定著其它炮眼的爆破效果。25001工作面上巷底板抽放巷的循環(huán)進(jìn)尺在2m 以下，根據(jù)告成煤礦以往的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備能力，實(shí)施2.5m 以下炮孔爆破，采用準(zhǔn)直眼強(qiáng)力掏槽方式，布置3對(duì)掏槽眼，中間加5 個(gè)直眼，掏槽眼眼的深度和其它炮眼一樣深，并注意角度，微差起爆。這樣其掏槽效率高，形成的槽腔大，爆破效果好。

（2）主要爆破參數(shù)的確定

確定炮孔深度時(shí)要依據(jù)鉆眼機(jī)具的鑿巖能力、工人的操作水平及每班所能完成的工作量，確定掘進(jìn)時(shí)采用炮眼深度為2.0m，循環(huán)進(jìn)尺預(yù)計(jì)為1.8m。

根據(jù)底抽巷的巖性及成巷的效果要求，確定輔助眼的間距為600mm，周邊眼的間距為500mm，由于告成煤礦為高瓦斯礦井，爆破中使用雷管的總段別共5段，采用的一次全斷面起爆的總延時(shí)不大于130ms，起爆方式為反向起爆，每眼至少使用一袋水炮泥，炮泥的封堵長(zhǎng)度大于500 mm，剩余炮眼長(zhǎng)度最好用炮泥填滿封實(shí)，起爆順序、裝藥量見(jiàn)表2。

表2 起爆順序、裝藥量

（3）技術(shù)問(wèn)題分析

在掘進(jìn)過(guò)程中采用中深孔全斷面爆破技術(shù)，通過(guò)在不同地質(zhì)條件下的巷道進(jìn)行試驗(yàn)，逐步掌握了不同巖性條件下的中深孔爆破的炮眼布置形式及深度、每個(gè)炮眼裝藥量及封泥長(zhǎng)度等技術(shù)參數(shù)，有效地解決在施工過(guò)程中掏槽難的問(wèn)題，炮眼利用率達(dá)到95%左右，大大提高了巷道光面爆破的成巷質(zhì)量及單循環(huán)掘進(jìn)進(jìn)尺。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)制的改進(jìn)

（1）細(xì)化責(zé)任，強(qiáng)化考核力度，在礦井內(nèi)部市場(chǎng)化管理的基礎(chǔ)上，掘進(jìn)區(qū)隊(duì)細(xì)化指標(biāo)考核，進(jìn)尺、材料指標(biāo)任務(wù)實(shí)行月分解，周考核方法，每月礦進(jìn)尺、材料指標(biāo)計(jì)劃下達(dá)后，隊(duì)里及時(shí)召開(kāi)會(huì)議，把進(jìn)尺任務(wù)、材料消耗分解到班組，每周對(duì)各班組進(jìn)行一次考核，一級(jí)抓一級(jí)，層層抓落實(shí)，形成每個(gè)人都有指標(biāo)的管理模式。

（2）狠抓現(xiàn)場(chǎng)管理。區(qū)隊(duì)為嚴(yán)控掘進(jìn)成本，從巷道光面爆破、錨桿間、排距等作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的工程質(zhì)量管理入手，加強(qiáng)管控力度，從掘進(jìn)施工的源頭上，控制材料的使用，降低掘進(jìn)成本，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，提高掘進(jìn)效率。

（3）在13.3m2巷道斷面中4臺(tái)YT-28型鑿巖機(jī)同時(shí)作業(yè)，每臺(tái)鉆機(jī)需要打14～16個(gè)炮眼，由驗(yàn)收員配合班組長(zhǎng)拉好中腰線，用自噴漆標(biāo)出周邊眼位置，定人、定打鉆數(shù)目及區(qū)域，定責(zé)任。專門(mén)安排經(jīng)驗(yàn)豐富的工人打掏槽眼，保證掏槽深度，確保其質(zhì)量。

（4）多工序平行交叉作業(yè)，打炮眼與裝巖作業(yè)、打錨桿、出矸與打上部眼、作業(yè)、噴漿與掘進(jìn)作業(yè)等作業(yè)平行交叉進(jìn)行，掘進(jìn)中，推廣應(yīng)用巖巷超前支護(hù)梁技術(shù)，保證打眼工人的操作安全。

3 結(jié)語(yǔ)

1）25001工作面上巷底板抽放巷采用中深孔爆破工藝代替淺孔爆破工藝后，在減少輔助作業(yè)時(shí)間，提高了施工速度的同時(shí)，控制了炮眼數(shù)目，炮眼利用率達(dá)到95%，降低鉆眼爆破費(fèi)用，平均循環(huán)進(jìn)尺提高到1.8m，巖巷單月進(jìn)尺由70m 提高到130m，實(shí)現(xiàn)了巖石巷道安全、快速掘進(jìn)。

2）通過(guò)試驗(yàn)研究和實(shí)踐應(yīng)用得出：改進(jìn)后的“六掘三噴”施工工藝應(yīng)用及現(xiàn)場(chǎng)管理的強(qiáng)化，提高了工效，降低了成本投入。