掘進(jìn)巷道過巖溶陷落柱的施工技術(shù)

【摘要】在掘進(jìn)巷道的過程中遇到過巖溶陷落柱后，會(huì)直接影響到礦井施工的銜接性、穩(wěn)定性以及實(shí)際產(chǎn)量等。而通過不斷的實(shí)踐表明，要想提高掘進(jìn)巷道的施工速度，就一定要做好采區(qū)的設(shè)計(jì)工作，制定嚴(yán)格的作業(yè)規(guī)程，提高施工人員的勞動(dòng)素質(zhì)?；诖?，本文主要針對(duì)掘進(jìn)巷道過巖溶陷落柱的施工技術(shù)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】掘進(jìn)巷道；陷落柱；施工技術(shù)

在我國國民經(jīng)濟(jì)組成成分中，煤炭作為一種重要的能源直接影響到了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不過煤礦安全問題一直以來困擾著煤礦的實(shí)際生產(chǎn)量，目前礦山出現(xiàn)傷亡現(xiàn)象最嚴(yán)重的行業(yè)即為煤礦，占據(jù)了我國全部礦山事故傷亡大約80%以上，受到了全國廣泛的關(guān)注。隨著煤礦的開采不斷發(fā)展，煤層的不穩(wěn)定性直接制約著煤炭資源的回采工效，如果在掘進(jìn)巷道施工過程中一旦遇到巖溶陷落柱，不僅延緩施工速度，還會(huì)影響到施工安全性，減少煤礦開采量等。所以針對(duì)如何提高過巖溶陷落柱的掘進(jìn)進(jìn)尺是我們長期以來一直重點(diǎn)關(guān)注的課題。

1、工程概況

某井工礦9號(hào)煤一盤區(qū)IX1309綜采工作面切眼長度為176.1m的綜采工作面，推進(jìn)長度大約有948.33m，經(jīng)檢測煤層厚度在1.27m～1.70m之間，平均厚度在1.46m，其工業(yè)儲(chǔ)量365731.99t，回采煤量347445.39t，回采率95%。通過使用型號(hào)為EBH-120型懸臂式沿著9號(hào)頂板破巖底掘進(jìn)IX13091巷。在實(shí)際掘進(jìn)過程中，由于距離工作面切眼大約276m的位置上靠近進(jìn)風(fēng)巷側(cè)存在巖溶陷落柱，導(dǎo)致附近15m范圍內(nèi)的煤體及直接頂發(fā)生破碎，制約了掘進(jìn)進(jìn)尺，且存在重大安全隱患。經(jīng)探測表明，該巖溶陷落柱的短軸直徑17.6m，長軸直徑40.1m。

2、做好掘進(jìn)前采區(qū)的施工設(shè)計(jì)工作

在礦井的掘進(jìn)施工中，如何科學(xué)合理的確定工作面參數(shù)決定著整個(gè)礦井所能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，如果工作面參數(shù)值太大，并且沒有采取抽放措施，那么掘進(jìn)時(shí)出現(xiàn)的通風(fēng)問題將會(huì)對(duì)施工造成較大的阻礙；如果工作面參數(shù)值太小，則會(huì)增加施工工作量，拖延了巷道掘進(jìn)的速度，無法將礦井施工很好的銜接起來，導(dǎo)致采掘比例失調(diào)，直接影響到了礦井的經(jīng)濟(jì)效益。因此在該礦井的掘進(jìn)過程中，有必要在掘進(jìn)前對(duì)采區(qū)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，在距切眼285m，靠進(jìn)風(fēng)巷45m，設(shè)計(jì)二切眼與IX13092巷相通，將二階段切眼長控制在131.1m，IX1309小進(jìn)風(fēng)巷推進(jìn)長度則控制在50m。那么在布置運(yùn)輸巷以及回風(fēng)巷的過程中需要盡可能的減少中間環(huán)節(jié)，確保運(yùn)輸能夠保持通暢。

3、制定合理的掘進(jìn)巷道過巖溶陷落柱的施工方案

3.1 做好巷道的設(shè)計(jì)及布置工作

在該礦井巷道掘進(jìn)施工中進(jìn)行作業(yè)規(guī)程的編制時(shí)要注意，由于掘進(jìn)巷道會(huì)受到周圍回采面采動(dòng)施工的影響，因此在布置工作面回風(fēng)巷以及運(yùn)輸巷時(shí)一定要盡可能的繞開采空區(qū)兩翼壓力較為集中的區(qū)域，或者還可以沿著空護(hù)巷或者空掘巷采取必要的擋漏風(fēng)措施。另外在布置掘進(jìn)巷道時(shí)，由于條帶式的礦井大都將斷層作為工作面布置的界限，所以在掘進(jìn)的過程中一定要確保巷道和斷層的平行，盡可能的減少煤柱的損失，將巷道和斷層之間的距離保持在8～15m之間。另外，在每掘進(jìn)大約30m左右時(shí)，就需要在垂直于巷道向斷層的方向上通過掘進(jìn)一個(gè)小洞來明確兩者之間的距離，而要想盡可能的減少工作量，還可以通過加強(qiáng)鉆探進(jìn)行探測，并且需要在作業(yè)規(guī)程中予以說明。

3.2 采取合適的爆破方法

在該礦井的巷道掘進(jìn)過程中，為了避免發(fā)生棚梁崩倒的現(xiàn)象，需要將掏槽眼設(shè)置在工作面的中下部，通過采用光面爆破的方法以及毫秒延期電雷管進(jìn)行全斷面分兩次爆破。布置周邊眼的過程中要與頂幫隔開100mm-150mm（硬煤）的距離，且應(yīng)以巷道中心線為準(zhǔn)對(duì)稱布置，保證爆破后的巷道斷面成型，掏槽眼應(yīng)比其它眼深150mm-300mm，底眼眼口高出巷道底板標(biāo)高100mm-150mm，防止出現(xiàn)超挖現(xiàn)象，另外在施工過程中還需要對(duì)爆破圖進(jìn)行不斷的試驗(yàn)，及時(shí)修改施工作業(yè)規(guī)程中存在的問題。局部尺寸不夠大時(shí)還需要在爆破完成后通過使用風(fēng)鎬或者洋鎬等確保達(dá)到設(shè)計(jì)斷面。

3.3 合理安排掘進(jìn)順序

礦井工程的施工質(zhì)量受到了地質(zhì)以及測量等的直接影響，因此該礦井在進(jìn)行采區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)需要嚴(yán)格按照礦井的地質(zhì)情況進(jìn)行工作面的劃分。所以在編制作業(yè)規(guī)程的過程中，首先要了解工作面的具體地質(zhì)情況，以此來合理安排掘進(jìn)順序，如果在條件不允許的情況下需要開展多頭掘進(jìn)，保證工作面能夠在較短的時(shí)間內(nèi)投產(chǎn)，不過一定要嚴(yán)格遵守相關(guān)安全規(guī)程的規(guī)定。如果條件允許則需要安排巷道上山掘進(jìn)，通過先完成軌道運(yùn)料巷的掘進(jìn)工作來確定煤層的變化狀況，以此來確定膠帶運(yùn)輸巷的掘進(jìn)方向。

3.4 提高掘進(jìn)的機(jī)械化水平

通常情況下在掘進(jìn)巷道時(shí)都會(huì)沿著煤層進(jìn)行，但是由于煤層非常容易破碎，所以出煤工作量所耗費(fèi)的作業(yè)時(shí)間相對(duì)較長，因此，在確定施工方案的過程中要盡可能的選擇刮板輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸，采用聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)將鉆進(jìn)、裝卸以及運(yùn)輸?shù)裙ぷ魅恳粰C(jī)完成，有效的解決巷道支護(hù)的問題。通過這一方式不僅可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工效果，還能夠確?！耙跃虮２伞钡捻樌瓿?。而由于聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)以及破煤等過程中都是連續(xù)不斷的，所以一定要確保相關(guān)的施工措施能夠相互配套，盡可能的減少停機(jī)時(shí)間。

3.5 選擇科學(xué)的作業(yè)方式，確保正規(guī)循環(huán)

為了加快巷道掘進(jìn)的速度，保證掘進(jìn)施工質(zhì)量，還應(yīng)該選擇科學(xué)合理的作業(yè)方式，確保正規(guī)循環(huán)，這就要求在編制規(guī)程的過程中根據(jù)礦井地質(zhì)條件，針對(duì)性的編制出一個(gè)滿足實(shí)際施工情況的作業(yè)循環(huán)圖標(biāo)。如果出現(xiàn)組織不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象，不僅會(huì)影響到掘進(jìn)速度，還會(huì)造成用工浪費(fèi)的現(xiàn)象，降低煤礦的經(jīng)濟(jì)效益。在制定掘進(jìn)作業(yè)循環(huán)圖標(biāo)時(shí)，要將掘進(jìn)中可以同時(shí)進(jìn)行交叉作業(yè)的工序全部確定出來，例如交接班檢查以及架設(shè)的準(zhǔn)備工作、裝藥和掩護(hù)設(shè)備、鉆上部眼和清理出煤、打下部眼和清洗炮眼以及永久支護(hù)與出煤等的平行作業(yè)等，合理安排施工人員，有效提高施工效率，盡可能的縮短作業(yè)循環(huán)所花費(fèi)的時(shí)間。然后再按照循環(huán)耗費(fèi)的時(shí)間以及平行作業(yè)過程中所占用的人工，繼續(xù)制定合理的工作制，在本次礦井施工過程中主要采用了四六交叉工作制，提高勞動(dòng)效率，避免發(fā)生工時(shí)浪費(fèi)的問題。

3.6 做好施工現(xiàn)場的管理工作，提高施工人員的整體素質(zhì)

首先，在加強(qiáng)施工現(xiàn)場工作人員的出勤管理時(shí)，一定要確保每個(gè)班組中作業(yè)循環(huán)圖標(biāo)的人員數(shù)量全部到位，這主要是由于要想提高巷道掘進(jìn)速度，確保巷道掘進(jìn)施工質(zhì)量，就一定要將人力放在首要位置進(jìn)行考慮，一旦出現(xiàn)施工人員不足的問題，就無法保證個(gè)別工序按時(shí)按量完成，導(dǎo)致各個(gè)施工工序之間發(fā)生紊亂現(xiàn)象，無法形成正規(guī)的作業(yè)循環(huán)，所以在現(xiàn)場管理時(shí)一定要做好出勤管理。在配備人員時(shí)，掘進(jìn)隊(duì)的總?cè)藛T一定要比作業(yè)循環(huán)圖表中所規(guī)定的多出20～30名，保證工人能夠輪流休息，填補(bǔ)由于事假以及病假等原因不能及時(shí)到崗的人員。但是并不是說施工人員越多就越好，如果人員過多反而會(huì)出現(xiàn)勞動(dòng)力閑置的現(xiàn)象，嚴(yán)重浪費(fèi)工時(shí)。所以在巷道掘進(jìn)中不僅要抓好出勤管理，還要注重勞動(dòng)生產(chǎn)效率的提高，加大培訓(xùn)力度，提高施工工人的素質(zhì)，盡可能的適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械化生產(chǎn)所提出的要求。另外在進(jìn)行現(xiàn)場施工管理時(shí)，還需要組織施工人員嚴(yán)格按照施工規(guī)程展開作業(yè)，保證作業(yè)的正規(guī)循環(huán)，通過實(shí)行定崗、定位工作制，將任務(wù)分配到各個(gè)班組，將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人。在一定時(shí)間內(nèi)通過使用固定的施工器具，保證每個(gè)施工人員能夠在各自的崗位上順利完成既定任務(wù)。

4、總結(jié)語

總而言之，通過對(duì)某礦井的具體掘進(jìn)情況進(jìn)行分析，合理設(shè)計(jì)采區(qū)工作面，編制嚴(yán)格的作業(yè)規(guī)程，有效提高施工人員的素質(zhì)水平，及時(shí)改善了由于巷道過巖溶陷落柱造成的圍巖松散的問題，進(jìn)一步提高了圍巖的整體強(qiáng)度，確保了礦井掘進(jìn)施工的安全可靠性，能夠讓工作面進(jìn)行正常的接替，獲得了較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益，值得在同類礦井的巷道掘進(jìn)中進(jìn)行推廣。