巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)研究

巖巷掘進(jìn)在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中占有重要的位置，孟津煤礦作為新建設(shè)的礦井，巖巷掘進(jìn)工程量一般約占總工程量的60%～70%。但由于我礦的掘進(jìn)設(shè)備革新慢，適應(yīng)性差、技術(shù)不過關(guān)等因素影響，掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展緩慢已越來(lái)越成為孟津煤礦可持續(xù)性發(fā)展的瓶頸，也是技術(shù)人員需要研究的關(guān)鍵性問題。

1.巖巷掘進(jìn)中存在的主要問題

1.1?機(jī)械化裝備水平低。我礦裝載、運(yùn)輸采用機(jī)械化，而打眼、噴漿等仍采用人工作業(yè)，屬于普及型機(jī)械化作業(yè)線。

1.2?礦井生產(chǎn)管理制度不夠健全。掘進(jìn)工作應(yīng)有完善的、科學(xué)的管理制度作保障，否則易造成分工不明確、責(zé)任不清楚，相互之間不能協(xié)調(diào)一致和通力合作，且各工種間時(shí)常會(huì)出現(xiàn)矛盾，致使設(shè)備不能正常使用或提前損壞。

1.3?對(duì)設(shè)備的維修保養(yǎng)認(rèn)識(shí)不足。機(jī)械設(shè)備事故是影響掘進(jìn)速度提高的重要因素，很多工人和機(jī)電維修人員對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、原理、維護(hù)的基礎(chǔ)知識(shí)、常見設(shè)備故障、診斷方法、設(shè)備事故處理措施都不熟悉。

1.4?爆破技術(shù)比較差。目前，我國(guó)巖巷掘進(jìn)爆破的特點(diǎn)是巷道寬度小，自由面少，巖石所受夾制作用強(qiáng)，而現(xiàn)場(chǎng)施工仍普遍存在少打眼，多裝藥，亂放炮的現(xiàn)象，造成的后果是炮眼利用率底，巖石碎塊拋擲遠(yuǎn)，爆堆不集中，周邊超挖量大，成型質(zhì)量差，圍巖松動(dòng)破壞嚴(yán)重，在松軟巖層中周邊很難留下半邊眼痕，不僅影響了巷道掘進(jìn)的速度，增加了出矸量和支護(hù)材料消耗，也降低了巷道的穩(wěn)定性和安全性

1.5?施工工藝、工作面布置及勞動(dòng)組織形式選擇中的問題。不能根據(jù)具體條件確定施工工藝，優(yōu)化掘進(jìn)、裝巖、支護(hù)、運(yùn)輸?shù)裙ば虻淖罴褧r(shí)間參數(shù);很多工序都不能平行作業(yè)，從時(shí)間和空間上不能充分運(yùn)作，窩工現(xiàn)象很多。

1.6?操作人員素質(zhì)和勞動(dòng)積極性差。隨著巖巷掘進(jìn)的新工藝、新設(shè)備、新材料的開發(fā)和使用，很多工人和機(jī)電維修人員對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、原理、維護(hù)的基礎(chǔ)知識(shí)、常見設(shè)備故障、診斷方法、設(shè)備事故處理措施都不熟悉，從而影響連續(xù)生產(chǎn)。

2.提高巖巷快速掘進(jìn)的措施

2.1?爆破工藝創(chuàng)新，大力推廣中深孔光面爆破。影響巖巷掘進(jìn)爆破效率的主要因素有：掏槽方式及其裝藥量、炮眼深度、周邊眼光爆參數(shù)、起爆時(shí)差和炮眼利用率等。中深孔爆破的掏槽眼深度比普通掏槽眼深度大，一般達(dá)到210m～315m。掏槽眼的深度大小決定著循環(huán)進(jìn)尺的大小，同時(shí)，對(duì)周邊眼的爆破質(zhì)量及成巷質(zhì)量也有影響。為了提高中深孔直眼掏槽的掏槽效果和炮眼利用率，須在裝藥眼附近布置空眼以增加自由面，還需要合理的確定相鄰裝藥眼的眼距、掏槽眼的幾何形狀、裝藥量和裝填結(jié)構(gòu)。

2.2?確定錨桿支護(hù)參數(shù)，提高錨桿安裝質(zhì)量。支護(hù)管理不但對(duì)巷道支護(hù)質(zhì)量有影響，對(duì)掘進(jìn)進(jìn)尺也有影響。在實(shí)踐中可根據(jù)圍巖松動(dòng)圈理論，以懸吊作用設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，并根據(jù)巖性的具體情況，定出合適的支護(hù)密度，最后通過試驗(yàn)檢測(cè)，檢驗(yàn)支護(hù)參數(shù)選擇的合理性。在普及應(yīng)用全長(zhǎng)樹脂錨桿的基礎(chǔ)上，針對(duì)大斷面，服務(wù)年限長(zhǎng)的井巷工程，積極推廣使用高強(qiáng)度新型錨桿。

2.3?充分調(diào)動(dòng)職工積極性，嚴(yán)格按照按勞取酬的工資獎(jiǎng)勵(lì)制度，實(shí)行科學(xué)合理的計(jì)分模式及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。掘進(jìn)作業(yè)班組工資同掘進(jìn)進(jìn)尺、設(shè)備日常維護(hù)、文明施工掛鉤。維修工和其它輔助人員工資同掘進(jìn)作業(yè)班掛鉤，并同日常的工作質(zhì)量掛鉤。對(duì)井下施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，在應(yīng)用新技術(shù)方面，要做到技術(shù)交底。對(duì)于井下出現(xiàn)的問題，管理人員要及時(shí)妥當(dāng)及時(shí)處理，不能拖拉造成窩工，以至于減緩掘進(jìn)速度。

2.4加強(qiáng)勞動(dòng)組織管理，實(shí)行全面質(zhì)量控制。通過合理的勞動(dòng)組織，使得各工種互相協(xié)作，消除各工種間工作量不均衡的現(xiàn)象，同時(shí)各工種處于統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)之下，各工序銜接緊密，減少和避免相互影響，縮短循環(huán)時(shí)間;實(shí)現(xiàn)多工序平行交叉作業(yè)，在保證安全和不違反煤礦安全規(guī)程的前提下，大力開展多工序平行交叉作業(yè)。在巖巷掘進(jìn)中，主要是鑿巖和裝巖兩個(gè)主要工序的平行作業(yè)，但其他各工序也應(yīng)盡可能地采用平行作業(yè)，如專人畫輪廓線;分區(qū)域定人、定鉆、定眼位、定質(zhì)量;工作面打眼與出矸平行;裝藥與撤工具平行;打錨桿噴漿與鋪道移耙矸機(jī)平行;工作面倒矸與清理現(xiàn)場(chǎng)平行等;另外要狠抓工程質(zhì)量，以質(zhì)量保證安全，以質(zhì)量促進(jìn)度。

2.5?優(yōu)化運(yùn)輸系統(tǒng)，保證迎頭矸石能及時(shí)拉出;孟津煤礦主要用耙矸機(jī)+溜子+皮帶+礦車出矸系統(tǒng)。加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備管理，遇到故障能及時(shí)排除，機(jī)電部多組織全礦電鉗工進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高電工解決實(shí)際問題的能力。

2.6?加大投入，提高裝備水平，推進(jìn)巖巷施工機(jī)械化。例如淮北礦業(yè)集團(tuán)公司巖巷掘進(jìn)多年來(lái)一直沿用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，但液壓鑿巖機(jī)在性能上要優(yōu)于風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，如機(jī)械性能好，鑿巖速度快，比同類風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)提高1倍～2倍;動(dòng)力消耗少，能量利用率高，液壓鑿巖機(jī)僅為風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)能量消耗的30%左右;操作方便，適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)不同性能的巖石具有很好的工作性能。

巖石巷道的掘進(jìn)是一個(gè)系統(tǒng)工程，影響巖巷施工進(jìn)度的因素很多，特別是機(jī)械化水平、排矸速度和爆破效果是影響掘進(jìn)速度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在巖巷施工過程中，只有通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真考察，找出影響巖巷施工進(jìn)度的各種因素，采用科學(xué)的施工組織和管理方法;完善制度、嚴(yán)格考核;加強(qiáng)培訓(xùn)、推進(jìn)巖巷專業(yè)化隊(duì)伍建設(shè)，加大技術(shù)創(chuàng)新，才能將孟津煤礦巖巷的快速掘進(jìn)水平再推上一個(gè)新的臺(tái)階

作者簡(jiǎn)介：

楊劍，男，助理工程師，現(xiàn)任河南能源義煤公司孟津煤礦掘進(jìn)一隊(duì)技術(shù)員，負(fù)責(zé)礦井掘進(jìn)安全管理等技術(shù)工作。