探究煤礦炮掘巷道快速掘進(jìn)施工工藝

杜星

中煤陜西榆林能源化工有限公司大海則煤礦 陜西榆林 719000

隨著社會(huì)的發(fā)展和煤炭清潔技術(shù)的發(fā)展，近年來社會(huì)各領(lǐng)域?qū)γ禾康男枨罅垦杆僭鲩L(zhǎng)，通過優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)和改進(jìn)采礦工藝，在一定程度上縮短了部分煤礦的建設(shè)周期。但是，在研究中發(fā)現(xiàn)，相當(dāng)一部分煤礦建設(shè)被炮掘巷道的掘進(jìn)速度所制約，因此，提高炮掘巷道的掘進(jìn)速度，成為保障煤礦建設(shè)安全生產(chǎn)，縮短煤礦建設(shè)周期提最有效而直接的措施。通過學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)礦產(chǎn)開采企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和工作經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)煤礦炮掘巷道快速掘進(jìn)工藝具有較強(qiáng)的實(shí)踐意義，在經(jīng)濟(jì)成本、操作靈活性、工作效率方面均體現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，尤其是在巷道的斷面、距離和巷道形狀變化的情況下，具有相當(dāng)?shù)倪m用性，但是快速掘進(jìn)技術(shù)仍然具有提升空間。本文從實(shí)踐角度出發(fā)，分析了在煤礦建設(shè)期間中影響炮掘巷道掘進(jìn)速度的瓶頸因素，并通過提高炮掘巷道快速掘進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)平行作業(yè)，從多方面著手提高炮掘巷道的掘進(jìn)速度，保障煤礦的高效生產(chǎn)[1]。

1 炮掘巷道快速掘進(jìn)的制約因素

在煤礦建設(shè)期間，炮掘巷道的施工工序較多，一般有支護(hù)、鉆眼爆破、巖石耙裝和運(yùn)輸?shù)取?/p>

（1）支護(hù)工序。以往的煤炭開采中，煤巷或者半煤巷的支護(hù)通常會(huì)選用工字鋼架棚或者是U 型鋼，這些支護(hù)措施在一定程度上保障了煤炭建設(shè)期間的安全，但是隨著建設(shè)期間地質(zhì)條件的變化、巷道進(jìn)度和質(zhì)量要求的提高，傳統(tǒng)的支護(hù)方式已經(jīng)表現(xiàn)出諸多弊端和不足，主要體現(xiàn)在效率低下、支護(hù)成本高、支護(hù)花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，影響巷道掘進(jìn)工序的進(jìn)行，總體上導(dǎo)致巷道掘進(jìn)速度提不上去。

（2）鉆眼破巖工序。目前，淺眼爆破仍是較多煤礦所選擇的循環(huán)作業(yè)模式，由于該作業(yè)模式循環(huán)次數(shù)較多，造成后續(xù)的巷道掘進(jìn)的準(zhǔn)備時(shí)間、支護(hù)作業(yè)時(shí)間、吹眼時(shí)間等都需要多次進(jìn)行，占用了大量的時(shí)間，導(dǎo)致掘進(jìn)作業(yè)的時(shí)間有限，降低了炮掘巷道掘進(jìn)的施工速度。

（3）運(yùn)輸工序。傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式主要是以人工接力進(jìn)行設(shè)備操作為主，主要步驟是通過耙裝機(jī)將煤炭裝車，然后進(jìn)行礦車接車，礦車的牽引通過牽引絞車實(shí)現(xiàn)。這一系列的操作都是由人工進(jìn)行操作。目前，這種對(duì)人工依賴過強(qiáng)的運(yùn)輸方式因其連續(xù)性差、自動(dòng)化水平低、過程環(huán)節(jié)多、人力消耗大、安全隱患多等原因，限制了炮掘巷道的快速掘進(jìn)，不再適用現(xiàn)代煤礦建設(shè)所需[2]。

2 炮掘巷道快速掘進(jìn)工藝

2.1 優(yōu)化鉆眼破巖工藝

（1）進(jìn)行鉆眼破巖工序的優(yōu)化升級(jí)?，F(xiàn)有的鉆眼破巖工序流程存在較多不足和需要改進(jìn)的地方，可以嘗試較為先進(jìn)的光面爆破技術(shù)并進(jìn)行推廣，以提高鉆眼破巖效率。為了解決點(diǎn)眼不準(zhǔn)和點(diǎn)眼時(shí)間過長(zhǎng)的問題，可以引入點(diǎn)眼器作為輔助，優(yōu)化點(diǎn)眼的可操作性，提高點(diǎn)眼效率和準(zhǔn)確度。針對(duì)不同的煤礦和地質(zhì)構(gòu)造的不同，結(jié)合巷道地質(zhì)環(huán)境，準(zhǔn)確定位周邊眼的位置以及最小抵抗線位置，進(jìn)行鉆眼時(shí)，要注意保證鉆眼質(zhì)量；此外，進(jìn)行爆破前，要按照流程確認(rèn)裝藥量是否嚴(yán)格符合要求，周邊眼的爆破需要使用小直徑藥卷盛裝。通過鉆眼破巖工藝的優(yōu)化，可以有效解決巷道欠挖、超挖問題，從而提高巷道掘進(jìn)速度。

（2）推廣機(jī)械化鉆眼的應(yīng)用。使用鑿巖臺(tái)車進(jìn)行炮掘工作面的鉆眼施工作業(yè)時(shí)，能減少施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)作業(yè)條件；機(jī)械化打眼效率高，速度快，保障炮眼深度、間距等技術(shù)參數(shù)的精度，進(jìn)而提高工程的施工質(zhì)量。鑿巖臺(tái)車的使用是現(xiàn)階段煤礦建設(shè)期間提高打眼效率最有效的方法。

（3）選擇中深孔爆破法。通過生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知，進(jìn)行爆破時(shí)，炮眼深度較大時(shí)炮眼的利用率會(huì)在一定程度上得到提高，使用中深孔炮眼裝藥爆破，可以達(dá)到更高的效果。

2.2 改進(jìn)巷道支護(hù)工藝

在巷道支護(hù)作業(yè)方面，使用錨網(wǎng)支護(hù)、錨索支護(hù)替代傳統(tǒng)的巷道支護(hù)方式，可有效降低巷道支護(hù)用時(shí)；在施工機(jī)具的選擇方面，應(yīng)該優(yōu)先選擇大功率錨桿鉆機(jī)，以提高施工效率；在支護(hù)材料的選擇方面，針對(duì)受力較大的破碎巷道頂板處，可以使用鋼筋網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)，在受力不大的破碎頂板處，可以使用高分子塑料網(wǎng)或者鐵絲網(wǎng)作為支護(hù)材料，針對(duì)頂板結(jié)構(gòu)不完整的巷道，需要選擇錨索 結(jié)合鋼筋梯一起來保證巷道支護(hù)的完整性[3]。

2.3 運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化

進(jìn)行傳統(tǒng)人工單體作業(yè)模式的優(yōu)化，提高運(yùn)輸作業(yè)的連續(xù)性，可以為掘進(jìn)工作預(yù)留更多的時(shí)間，從而提高掘進(jìn)速度。

采用皮帶機(jī)運(yùn)輸。改傳統(tǒng)礦車運(yùn)輸為皮帶機(jī)運(yùn)輸，耙裝機(jī)上的物料通過皮帶機(jī)進(jìn)行連續(xù)的運(yùn)輸。

（2）運(yùn)輸自動(dòng)化。使用自動(dòng)控制技術(shù)完成耙裝機(jī)和皮帶機(jī)的聯(lián)動(dòng)，達(dá)到耙裝機(jī)啟動(dòng)時(shí)，后端皮帶機(jī)檢測(cè)到耙裝機(jī)運(yùn)行，自動(dòng)啟動(dòng)完成物料的輸運(yùn)。

2.4 優(yōu)化勞動(dòng)組織

合理調(diào)配掘進(jìn)和整修人員的數(shù)量，降低各班組的工作用時(shí)，降低掘進(jìn)班組人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高掘進(jìn)效率。為了提高作業(yè)人員的工時(shí)利用率，應(yīng)該調(diào)整班組交接班制度，縮短交接班用時(shí)，盡量讓更多的工序平行進(jìn)行或者交叉進(jìn)行，縮短施工總時(shí)間。材料運(yùn)輸以及管理延伸等輔助性工作，盡量不要與掘進(jìn)工序存在交叉，以免占用掘進(jìn)時(shí)間，影響掘進(jìn)作業(yè)的效率。

3 結(jié)語

綜上所述，提高炮掘巷道的掘進(jìn)速度需要從多個(gè)方面同時(shí)開展。在生產(chǎn)實(shí)踐中，可以結(jié)合巷道支護(hù)工藝的優(yōu)化升級(jí)、鉆眼破巖技術(shù)的提高和工藝的優(yōu)化、增強(qiáng)井下運(yùn)輸系統(tǒng)的連續(xù)性、生產(chǎn)管理水平的提高、勞動(dòng)組織的優(yōu)化等手段，提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)中炮掘巷道的掘進(jìn)速度，保障煤礦建設(shè)期間安全。通過快速掘進(jìn)技術(shù)和工藝的提高，不但可以提高煤礦生產(chǎn)的效率，還可以降低煤礦建設(shè)期間從業(yè)者的勞動(dòng)強(qiáng)度和煤炭企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高煤炭企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，從而提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，有利于企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。