巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)探討

姚金山

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.14.031

摘 要：煤礦巖石巷道掘進(jìn)中，影響掘進(jìn)速度的重要因素就是巖石的完整性。當(dāng)巖石堅(jiān)硬系數(shù)f>12，掘進(jìn)大斷面巖石巷道，加上工作面前方的地質(zhì)構(gòu)造又比較模糊時(shí)，影響掘進(jìn)速度較大。為加快巖巷掘進(jìn)速度，在此進(jìn)行研究。針對(duì)筆者所在礦巖巷比重大、單進(jìn)水平低、員工士氣低的現(xiàn)狀，該礦嚴(yán)格按照集團(tuán)公司“三降低、三提高”的活動(dòng)精神，組織開展掘進(jìn)爆破技術(shù)攻關(guān)活動(dòng)，從2015年4月份開始通過(guò)應(yīng)用直眼掏槽、小斷面超前導(dǎo)硐施工和預(yù)留光爆層的施工方法，實(shí)現(xiàn)3臺(tái)鉆平行作業(yè)，縮短主要工序的時(shí)間消耗，有效地提高了巖巷單進(jìn)水平和工時(shí)利用率。

關(guān)鍵詞：巖巷 快速 掘進(jìn)

中圖分類號(hào)：TD42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）05（b）-0031-02

該文以筆者所在煤礦每年開拓及準(zhǔn)備大斷面巖巷鋪軌進(jìn)尺均在5 000 m以上且呈上升趨勢(shì)，以6.5 m2巷道斷面為例介紹巖巷施工中通過(guò)采用直眼掏槽和小斷面超前導(dǎo)硐的施工方法，人為創(chuàng)造作業(yè)空間，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)鉆和多工序平行作業(yè)，縮短主要工序時(shí)間消耗，達(dá)到提高工時(shí)利用率和循環(huán)進(jìn)尺的目地。

1 巖巷掘進(jìn)現(xiàn)狀

1.1 施工工藝

掘進(jìn)工作面均采用“三班八小時(shí)”正規(guī)循環(huán)作業(yè)，每班完成一個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度為1.6 m。掘進(jìn)作業(yè)線為：J2B-1型激光指向儀定向→兩臺(tái)ZY-24氣腿式鑿巖機(jī)打眼、P-30B耙斗機(jī)出碴→電瓶車運(yùn)輸→礦工鋼棚支護(hù)。

1.2 爆破參數(shù)選擇

炮眼布置方式選擇。根據(jù)礦井供氣時(shí)間（早班：8：30～10：30、12：00～14：00；中班：16：00～18：00、20：30～21：30；晚班：00：00～02：00、04：00～06：00）、勞動(dòng)組織安排和巷道斷面大小等條件，工作面一般采用直眼掏槽分次爆破施工，每班完成一個(gè)循環(huán)、循環(huán)進(jìn)尺約1.6 m、循環(huán)率為75%，月鋪軌進(jìn)尺一般在110 m左右。

2 改進(jìn)后巖巷施工方式

2.1 施工工藝

工作面采用“三班八小時(shí)”正規(guī)循環(huán)作業(yè)，每班完成一個(gè)循環(huán)（每班完成小斷面兩個(gè)循環(huán)、大斷面擴(kuò)刷一個(gè)循環(huán)）、循環(huán)進(jìn)度為2.5 m，掘進(jìn)作業(yè)線為：J2B-1型激光指向儀定向→3臺(tái)ZY-24氣腿式鑿巖機(jī)打眼→P-30B耙斗機(jī)出碴→電瓶車運(yùn)輸→礦工鋼棚支護(hù)。

2.2 爆破參數(shù)優(yōu)化

炮眼布置方式選擇。根據(jù)礦井供氣時(shí)間、巷道斷面和勞動(dòng)組織安排，工作面采用小斷面超前導(dǎo)硐法施工，施工時(shí)先掘進(jìn)小斷面3～5 m，再按每班小斷面兩個(gè)循環(huán)、大斷面一個(gè)循環(huán)的方式掘進(jìn)，小斷面炮眼深度為1.4 m、大斷面炮眼深度為2.5 m。超前小斷面巷道凈寬1.4 m、凈高2.4 m（預(yù)留光爆層厚一般<0.5 m），超前小斷面一般采用直眼掏槽全斷面一次性爆破、眼深為1.4 m，每班完成兩個(gè)循環(huán)；大斷面眼深為2.5 m，采用不藕合空氣柱裝藥控制爆破技術(shù)施工。

3 取得成效及存在問題

3.1 取得成效

（1）單進(jìn)水平提高。該礦從2015年4月份在區(qū)段石門施工中通過(guò)應(yīng)用小斷面超前導(dǎo)硐的施工方法，實(shí)現(xiàn)3臺(tái)鉆平行作業(yè)，有效地縮短了主要工序的時(shí)間消耗（小斷面掘眼時(shí)間在3.8 h、大斷面掘眼時(shí)間為3.5 h），班循環(huán)進(jìn)尺均保持在2.0 m以上、月度鋪軌進(jìn)尺保持在130 m以上（折算5.0 m2進(jìn)尺均在160 m）、循環(huán)率為75%，同比提高20 m/月。（2）火工品消耗減少。通過(guò)采用簡(jiǎn)易光爆技術(shù)施工，周邊眼均采用不藕合空氣柱或全長(zhǎng)空氣柱控制爆破，鋪軌進(jìn)尺雷管耗為20.8發(fā)/m、炸藥耗為18.2 kg/m，同比原方法減少雷管0.2發(fā)/m、炸藥消耗同比減少0.9 kg/m，火工品消耗持平，但巷道超欠挖得到有效控制，若采用掘進(jìn)三小作業(yè)線，火工品消耗可進(jìn)一步減少。（3）減少安全隱患處理時(shí)間。通過(guò)采用預(yù)留光爆層的方式進(jìn)行爆破后，巷道成型效果明顯改善，超欠挖得到了有效控制，每米出矸量減少2車以上，運(yùn)輸、提升費(fèi)用減少，排矸場(chǎng)的排矸費(fèi)用也隨之減少。由于增強(qiáng)了圍巖穩(wěn)定性，爆破后在圍巖上不產(chǎn)生明顯的炮震裂隙，掘進(jìn)工作面很少出現(xiàn)齜牙咧嘴的危石，掘進(jìn)的安全程度得以提高，減少了手工處理頂幫的工作，為快速度施工創(chuàng)造了極為有利的條件。

3.2 存在問題及對(duì)策

（1）局部通風(fēng)管理難度大，采用小斷面超前導(dǎo)硐的方式施工，耙矸機(jī)距離小斷面迎頭距離一般在10 m以上，且超前導(dǎo)硐巷道斷面空間較小，不利于風(fēng)筒吊掛。（2）員工操作技能要求較高。工作面全部采用直眼施工，在應(yīng)用直眼掏槽爆破中常會(huì)出現(xiàn)鉆眼不平行導(dǎo)致打穿眼，或炮眼間距過(guò)大掏槽效果不好，從而影響整個(gè)爆破效果的現(xiàn)象，炮眼布置質(zhì)量稍有偏差將造成沖炮或影響爆破效果，對(duì)操作人員操作水平要求較高。工作面采用3臺(tái)鉆平行施工，要求每班作業(yè)人員應(yīng)保持在5人以上且必須有3人會(huì)熟練使用風(fēng)鉆。（3）其他后勤因素。一是受礦井供風(fēng)時(shí)間限制，遇圍巖堅(jiān)硬和大斷面巷道（采區(qū)車場(chǎng)）施工時(shí)，每班難以完成一個(gè)循環(huán)，建議在礦井合理的經(jīng)濟(jì)條件允許下，適當(dāng)延長(zhǎng)供風(fēng)時(shí)間，或個(gè)別開拓巷道，建議采用移動(dòng)空壓機(jī)供風(fēng)。二是循環(huán)進(jìn)尺的增加，必然增加碴量，從而增加運(yùn)輸量及提升量。三是受職工勞動(dòng)習(xí)慣的影響，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)存在少打眼、亂打眼、亂放炮的現(xiàn)象，不但影響了爆破效果還在一定程度上影響了巷道成型。四是采用二次爆破，每循環(huán)增加一次爆破、通風(fēng)等工序，影響出勤工效。

3.3 采取的措施

（1）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)局部通風(fēng)管理，工作面強(qiáng)制配備5 m短風(fēng)筒，將工作面通風(fēng)質(zhì)量與當(dāng)班班長(zhǎng)和隊(duì)干掛鉤考核，日常加強(qiáng)對(duì)工作面檢查和抽查力度，杜絕無(wú)風(fēng)、微風(fēng)冒險(xiǎn)作業(yè)。（2）加強(qiáng)員工現(xiàn)場(chǎng)技能操作培訓(xùn)和崗位練兵活動(dòng)，提升員工實(shí)際操作技能。二是嚴(yán)格執(zhí)行“點(diǎn)眼畫線”工序。作業(yè)前要求班組長(zhǎng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖性，參數(shù)爆破表進(jìn)行中、腰線延引和定點(diǎn)、畫眼位工作；打眼時(shí)必須要注意觀察巖性的變化及遇到的構(gòu)造，必要時(shí)可以改變眼距。三是執(zhí)行炮棍導(dǎo)向作業(yè)。掘眼前先施工一個(gè)導(dǎo)向眼，再根據(jù)導(dǎo)向眼施工其他眼，一般采用定人、定鉆、定眼、定方位的方式施工。（3）做好后勤保障工作，重點(diǎn)做好礦車的周轉(zhuǎn)、運(yùn)輸和供電系統(tǒng)的檢查力度和排矸系統(tǒng)的日常管理、維護(hù)，減少對(duì)礦井正常生產(chǎn)的影響。組織開展階段性的單進(jìn)競(jìng)賽活動(dòng)，調(diào)動(dòng)員工生產(chǎn)積極性。

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