硬巖下山巷道快速掘進(jìn)技術(shù)

郭咸

摘要：在回風(fēng)下山巷道掘進(jìn)過程中，為了提高掘進(jìn)速度，需要采取相應(yīng)的技術(shù)措施，同時(shí)確保礦井正常采掘。為此，本文通過分析巷道掘進(jìn)過程中存在的問題，并提出相應(yīng)的政策建議，進(jìn)而為硬巖下山巷道快速掘進(jìn)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn) ?巷道施工 ?施工技術(shù)

1 概況

平煤股份二礦己一回風(fēng)下山位于二水平己一采區(qū)，地面標(biāo)高+330～+490，是服務(wù)于主要回風(fēng)巷道，斷面凈寬為4.6m，凈高為3.4m，S毛=14.3m2，S凈=13.4m2，巖石以深灰色石灰?guī)r為主，中部為淺灰色鋁土泥巖，普氏硬度f=4～8。目前炮眼深度1.6m，屬于淺孔鉆眼爆破技術(shù)，平均每月進(jìn)度在65m，嚴(yán)重影響采掘接梯。如何通過技術(shù)措施，加快回風(fēng)下山巷道的掘進(jìn)速度，保證礦井正常采掘接替，是我們面臨的主要問題。

2 存在問題分析

影響快速掘進(jìn)的因素有很多，無論是全自動(dòng)機(jī)械化作業(yè)還是全人工原始施工，施工人員是關(guān)鍵因素，因此，在施工前和勞動(dòng)過程中，加大對工人的技能培訓(xùn)尤為重要，可極大提高工作效率。

經(jīng)過一段時(shí)間的跟班觀察統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的開拓施工工藝有如下問題：①人員不足。迎頭平均有4～5個(gè)人，有4臺鉆。②巖體夾鉆。己一回風(fēng)下山巖體出現(xiàn)夾鉆，卡鉆現(xiàn)象，釬子不容易拔出來，嚴(yán)重制約了掘進(jìn)的進(jìn)度。③眼深偏小。炮眼設(shè)計(jì)深度1.5～1.6m，實(shí)際進(jìn)尺1.3～1.5m，屬于淺孔爆破，統(tǒng)計(jì)表明，4臺鉆同時(shí)作業(yè)，60多個(gè)眼需要90～100分鐘。④供風(fēng)的影響。風(fēng)壓不足嚴(yán)重制約著迎頭風(fēng)鉆的數(shù)目。⑤掏槽影響。掏槽眼效果不理想。⑥出矸影響。出煤系統(tǒng)和出矸系統(tǒng)為一個(gè)系統(tǒng)，出矸時(shí)間平均每班有2h，嚴(yán)重制約著掘進(jìn)的速度。⑦爆破影響。兩次裝藥兩次放炮，兩次放炮等待裝藥、放炮、排煙的時(shí)間達(dá)25min，有時(shí)候放炮把炮眼崩塌，處理一次花更長的時(shí)間。

3 快速掘進(jìn)措施

3.1 合理設(shè)計(jì)爆破參數(shù)

炮眼深度是確定掘進(jìn)循環(huán)勞動(dòng)量和工作組織的主要參數(shù)。炮眼加深可使每循環(huán)進(jìn)尺增加，但隨著炮眼深度的增加，巖石的夾制作用增加，當(dāng)巖石條件一定時(shí)，其夾制作用強(qiáng)度隨著炮孔深度的增加而加大，同時(shí)，鑿巖速度會明顯降低。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)分析，隨炮眼深度的增加，鉆眼速度明顯下降。對于細(xì)砂巖，2.2和2.0m深的炮眼相比，鉆眼速度下降了約16.5%;當(dāng)鉆孔深度達(dá)到2.4m時(shí)，和較淺的鉆孔速度相比下降了22.5%。所以通過綜合考慮，炮眼設(shè)計(jì)深度不宜超過2.2m。

通過現(xiàn)場實(shí)測分析，不同炮眼深度隨著鉆頭直徑的增大，鉆眼時(shí)間明顯增加，對2.2m，2.3m，2.4m的炮眼眼深，以32mm與42mm的鉆頭相比，鉆眼速度下降了12.1%～19.6%。通常，增加掏槽眼和藥包直徑有利于增加單孔裝藥量。增大藥包直徑，有利于加大槽腔拋擲爆破漏斗的深度，更有利于破巖。

3.2 實(shí)行多工序平行作業(yè)

巖巷掘進(jìn)采用三八制，兩掘一噴。掘進(jìn)班將鉆眼與裝矸平行作業(yè)。先將迎頭矸石耙到距迎頭不少于5m的耙斗裝巖機(jī)前，這樣鉆眼和裝矸就實(shí)現(xiàn)了平行作業(yè)。每個(gè)掘進(jìn)班剩留約一茬矸石交給下一個(gè)班裝運(yùn)，噴漿班在拌料期間裝運(yùn)剩留的矸石，并完成鋪道、移耙斗裝巖的作業(yè)，這樣充分利用空間進(jìn)行作業(yè)。

3.3 建設(shè)儲矸倉

裝巖是巖巷掘進(jìn)勞動(dòng)量最大的工序之一，是能否實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的關(guān)鍵，其作業(yè)時(shí)間常占掘進(jìn)循環(huán)的一半左右。儲矸倉在排矸系統(tǒng)中起到了重要作用，它不僅可以實(shí)現(xiàn)快速裝巖、聯(lián)續(xù)不間斷的裝矸石，降低裝巖占掘進(jìn)循環(huán)的時(shí)間，提高巖巷掘進(jìn)速度，而且可以省去人工推車，減輕工人的體力勞動(dòng)。所以我們在膠帶機(jī)頭建立了儲矸倉。

3.4 加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)與管理

設(shè)備全部實(shí)行專人管理、專人維修、專人操作。設(shè)備配置足夠的易損零部件，以備急用，配件放置在指定位置。

4 經(jīng)濟(jì)效益

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表所列效益額的計(jì)算依據(jù)說明：

①提高了巖巷月單進(jìn)水平，每月可增加進(jìn)尺25m，按巖巷每米單價(jià)2650元計(jì)算每月可增加6.6萬元。

②巷道成型得到了提高，可節(jié)約噴漿料等支護(hù)成本，按市場價(jià)水泥每噸364元、砂子每立方60元，石子每立方86元，速凝劑每噸1430元，雷管每發(fā)2.2元，炸藥每千克10元計(jì)算，每月單頭可節(jié)約材料消耗4.8萬元。

③工效提高后，可節(jié)約3-4名作業(yè)人員，人工工資按150元每工計(jì)算，每月可節(jié)省人工工資1.5萬元左右。

④年節(jié)支總額：12×（6.6+5+1.5）=154.8萬元

通過試驗(yàn)研究和實(shí)踐應(yīng)用得出結(jié)論：改進(jìn)的“兩掘一噴”施工工藝、優(yōu)化的交叉平行作業(yè)勞動(dòng)組織、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)、建設(shè)儲干倉以及加強(qiáng)設(shè)備、設(shè)施的保養(yǎng)與維護(hù)的綜合應(yīng)用，提高了工效，降低了成本投入，對提升鉆爆法巖巷單進(jìn)水平具有重要作用，具有科學(xué)性、實(shí)踐性，經(jīng)濟(jì)效益明顯，有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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