煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)研究與應(yīng)用實踐

韓國強(qiáng)

（新疆煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心，烏魯木齊 830000）

煤礦巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)研究與應(yīng)用實踐

韓國強(qiáng)

（新疆煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心，烏魯木齊 830000）

某礦是高瓦斯礦井，如何提高底板瓦斯抽放巷掘進(jìn)速度是當(dāng)前礦井面對的主要難題之一。在25001工作面上巷底板瓦斯抽放巷施工過程中，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，通過改進(jìn)設(shè)備配置、提高施工組織管理水平、修改爆破參數(shù)等技術(shù)措施，有效縮短施工工序的循環(huán)時間，提高了循環(huán)率，通過改進(jìn)工程施工中的爆破參數(shù)，實現(xiàn)了最佳爆破效果，提高了掘進(jìn)速度，取得巖巷單月掘進(jìn)130m的效果，為實現(xiàn)煤巷快速掘進(jìn)提供了安全保證，緩解礦井采掘接替局面。

巖巷；快速掘進(jìn)；工藝；管理

某礦是高瓦斯礦井，礦井進(jìn)入深部開采后，由于所采二1煤層松軟，透氣性差，深孔鉆進(jìn)困難，防突措施難以實施到位，致使突出煤層掘進(jìn)困難，導(dǎo)致礦井采掘接替緊張。因此，為了實現(xiàn)煤層巷道的快速掘進(jìn)，該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)速度對實現(xiàn)煤巷快速掘進(jìn)提，緩解礦井采掘接替局面是當(dāng)前礦井面對的主要難題之一。

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ф18mm，L=2.3m，錨桿間排距0.8m×0.8m，矩形布置，樹脂藥卷型號MSK2350，每根錨桿采用兩個藥卷進(jìn)行錨固；鋼筋網(wǎng)采用ф6mm鋼筋焊接而成，規(guī)格為：2600mm×1000mm，搭接長度100mm，噴漿厚為50mm。根據(jù)巷道快速掘進(jìn)施工要求，需8h內(nèi)完成一個正規(guī)掘進(jìn)循環(huán)，工作面掘進(jìn)選用YT-28型氣腿式鑿巖機(jī)，同時最少4臺工作，另外備用2臺。

2 快速掘進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)及管理

2.1 施工工藝

2.1.1 工藝流程

對原巖巷掘進(jìn)施工工序進(jìn)行優(yōu)化，盡可能實施平行交叉作業(yè)，科學(xué)組織各個工序間的銜接，防止發(fā)生窩工現(xiàn)象，安排專業(yè)人員測試優(yōu)化后的工序用時，經(jīng)現(xiàn)場實踐，將掘進(jìn)一個正規(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”。

2.1.2 作業(yè)方式

將原“二掘一噴”（2個班掘進(jìn)，1個班噴漿成巷）的作業(yè)方式改進(jìn)為“六掘三噴”（3個班掘進(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)噴成巷工序同時進(jìn)行。

2.2 中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用

2.2.1 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)該礦以往的經(jīng)驗和設(shè)備能力，實施2.5m以下炮孔爆破，采用準(zhǔn)直眼強(qiáng)力掏槽方式，布置三對掏槽眼，中間加5個直眼，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。

2.2.2 主要爆破參數(shù)的確定

確定炮孔深度時要依據(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)時采用炮眼深度為2.0m。循環(huán)進(jìn)尺預(yù)計為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，由于該礦為高瓦斯礦井，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，炮泥的封堵長度大于500mm，剩余炮眼長度最好用炮泥填滿封實。

2.2.3 技術(shù)問題分析

（1）在實施中深孔控制爆破技術(shù)時，為保證掏槽效果，掏槽眼的眼距及眼深應(yīng)按照設(shè)計打眼，炮眼數(shù)目根據(jù)巖石的可爆性適當(dāng)調(diào)整，軟巖中爆破，可適當(dāng)減少炮眼數(shù)。輔助眼和崩落眼深度要落在同一水平面上，以保證炮眼利用率及提高循環(huán)進(jìn)尺；崩落眼孔距需要均勻布置，使爆破塊度均勻，提高出渣效率。

（2）打眼工序充分利用作業(yè)環(huán)境，迎頭布置4部鉆機(jī)同時打眼，將迎頭的炮眼分為四個區(qū)，每個打眼工固定眼位，根據(jù)爆破后的效果總結(jié)所打炮眼的深度和角度中所存在的問題，以便更好地控制巷道的成形和提高爆破效率。

2.3 現(xiàn)場管理機(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)部市場化管理的基礎(chǔ)上，掘進(jìn)區(qū)隊細(xì)化指標(biāo)考核，進(jìn)尺、材料指標(biāo)任務(wù)實行月分解，周考核方法，每月礦進(jìn)尺、材料指標(biāo)計劃下達(dá)后，隊里及時召開會議，把進(jìn)尺任務(wù)、材料消耗分解到班組，每周對各班組進(jìn)行一次考核，一級抓一級，層層抓落實氛圍，形成每個人都有指標(biāo)的管理模式。

（2）狠抓現(xiàn)場管理。區(qū)隊為嚴(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，實現(xiàn)精細(xì)化管理，提高掘進(jìn)效率。

（3）在13.3 m2巷道斷面中4臺YT-28型鑿巖機(jī)同時作業(yè)，每臺鉆機(jī)需要打14-16個炮眼，由驗收員配合班組長拉好中腰線，用自噴漆號出周邊眼位置，定人、定打鉆數(shù)目及區(qū)域，定責(zé)任。專門安排經(jīng)驗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)論

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)時間，提高了施工速度的同時，控制了炮眼數(shù)目，炮眼利用率達(dá)到95％，降低鉆眼爆破費用，平均循環(huán)進(jìn)尺提高到1.8 m，巖巷單月進(jìn)尺由70m提高到130m，實現(xiàn)了巖石巷道安全、快速掘進(jìn)。

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

韓國強(qiáng)（1966-），男，畢業(yè)于新疆煤炭?？茖W(xué)校采礦工程系地下采煤專業(yè)，助理工程師，注冊安全工程師，現(xiàn)在新疆煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心瓦斯等級鑒定室工作。