試論巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)

郭楊楊 喬鈺輝

摘 要：糯東煤礦是高瓦斯礦井，如何提高底板瓦斯抽放巷掘進(jìn)速度是當(dāng)前礦井面對(duì)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(shí)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，有效縮短了施工工序的循環(huán)時(shí)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(shí)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)130 m的效果，為實(shí)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。

關(guān)鍵詞：巖巷；快速掘進(jìn)；工藝；管理

糯東煤礦是高瓦斯礦井，礦井進(jìn)入深部開采后，由于所采煤層松軟，透氣性差，深孔鉆進(jìn)困難，防突措施難以實(shí)施到位，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(shí)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“兩掘一噴”作業(yè)法組織施工，月單進(jìn)僅70 m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5 m，凈高3.2 m，采用錨網(wǎng)噴支護(hù)方式。螺紋鋼錨桿為ф18 mm，L=2.3 m，錨桿間排距0.8 m×0.8 m，矩形布置，樹脂藥卷型號(hào)MSK2350，每根錨桿采用兩個(gè)藥卷進(jìn)行錨固；鋼筋網(wǎng)采用ф6 mm鋼筋焊接而成，規(guī)格為：2 600 mm×1 000 mm，搭接長度100 mm，噴漿厚為50 mm。根據(jù)巷道快速掘進(jìn)施工要求，需8 h內(nèi)完成一個(gè)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(shí)最少4臺(tái)工作，另外備用2臺(tái)。

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(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)人員測試優(yōu)化后的工序用時(shí)，經(jīng)現(xiàn)場實(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”。

2.1.2 作業(yè)方式

將原“兩掘一噴”（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)噴成巷工序交替進(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。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2 m以下。根據(jù)該礦以往的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備能力，實(shí)施2.5 m以下炮孔爆破，采用準(zhǔn)直眼強(qiáng)力掏槽方式，布置三對(duì)掏槽眼，中間加5個(gè)掏槽眼，掏槽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(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2.0 m，循環(huán)進(jìn)尺預(yù)計(jì)為1.8 m。

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600 mm，周邊眼的間距為500 mm，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(shí)不大于130 ms，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500 mm，剩余炮眼長度最好用炮泥填滿封實(shí)。起爆順序、裝藥量見表2。

2.2.3 技術(shù)問題分析

①在實(shí)施“中深孔爆破”技術(shù)時(shí)，為保證掏槽效果，掏槽眼的眼距及眼深應(yīng)按照設(shè)計(jì)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，提高出矸效率。

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(shí)打眼，將迎頭的炮眼分為四個(gè)區(qū)，每個(gè)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(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，提高工人操作水平，減少操作不當(dāng)造成的材料浪費(fèi)，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13.3 m2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

①25001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%，降低了鉆眼爆破費(fèi)用，平均循環(huán)進(jìn)尺提高到1.8 m，巖巷單月進(jìn)尺由70 m提高到130 m，實(shí)現(xiàn)了巖石巷道安全、快速掘進(jìn)。

②通過試驗(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)場管理的強(qiáng)化，提高了工效，降低了成本。

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，才能將糯東煤礦巖巷的快速掘進(jìn)水平再推上一個(gè)新的臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)：

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