炮掘巷道快速掘進(jìn)技術(shù)研究

摘 要：在煤礦的炮掘過程中由于受多種因素的影響，不少煤礦炮掘單進(jìn)水平較低，巷道掘進(jìn)速度不高，影響了礦井的高產(chǎn)高效高質(zhì)發(fā)展的進(jìn)程。為進(jìn)一步提高炮掘巷道掘進(jìn)效率，降低掘進(jìn)成本，本文首先探討了影響炮掘巷道快速掘進(jìn)的因素，重點論述炮掘巷道快速掘進(jìn)技術(shù)，期待能有助于提高炮掘巷道掘進(jìn)效率，更好地保障煤礦開采的高產(chǎn)、高效。

關(guān)鍵詞：炮掘；巷道；快速掘進(jìn)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.072

1 炮掘巷道快速掘進(jìn)的影響因素

一是鉆眼工藝。對于鉆探工藝來講，不少煤礦依舊應(yīng)用淺眼爆破多循環(huán)的方式，如此的工藝存在較多的循環(huán)次數(shù)，這會明顯地增多準(zhǔn)備循環(huán)的時間、吹眼時間、支護(hù)時間、吹炮時間等，從而使掘進(jìn)的時間大大減少，最終嚴(yán)重影響到掘進(jìn)效率。二是支護(hù)巷道。在巷道炮掘當(dāng)中，在爆破完巷道之后需要實時地進(jìn)行支護(hù)。以往在支護(hù)半煤巷巷道或者是一般煤巷的情況下，U型鋼支護(hù)或者是工字鋼架棚支護(hù)是經(jīng)常應(yīng)用的方式，這一系列的支護(hù)面臨不少缺陷，一方面，支護(hù)的效率低、成本高；另一方面，掘進(jìn)的時間被大大占用，從而使掘進(jìn)巷道單進(jìn)能力受到嚴(yán)重影響。三是輸送因素。針對炮掘巷道來講，在完成放炮之后，會通過耙裝機來裝煤，以及通過調(diào)度絞車來牽引礦車，從而進(jìn)行輸送。對于如此的輸送方式來講，其以單人接力操作作為主導(dǎo)的輸送方面。因此，如此的輸送方式不但輸送存在間斷性、自動化水平不高，而且輸送存在較多的環(huán)節(jié)，這會導(dǎo)致大量人力的消耗，以及面臨安全問題，從而對快速掘進(jìn)巷道形成嚴(yán)重的影響作用。

2 炮掘巷道快速掘進(jìn)技術(shù)

2.1 鉆眼和爆破施工技術(shù)

在點眼作業(yè)過程中，能夠結(jié)合點眼器進(jìn)行點眼，從而有效地處理點眼不準(zhǔn)確和點眼時間太長的問題，最終使快速、精確點眼的效果實現(xiàn)。并且，需要結(jié)合巷道圍巖的特點，合理與科學(xué)地選擇附件眼的最小抵抗點和間距，從而實現(xiàn)鉆眼質(zhì)量的大大提升。掘進(jìn)爆破煤礦井巷能夠?qū)嵤┮淮纬上锏氖┕し绞?，支護(hù)跟掘進(jìn)作業(yè)一起進(jìn)行，這樣的施工過程比較簡單，然而在具備較大圍巖裂隙、發(fā)育節(jié)理的軟巖區(qū)域會降低施工效果。為此，在中等以上圍巖硬度的范圍適宜應(yīng)用該爆破技術(shù)，在巖石較為穩(wěn)定的情況下，會提高爆破的效果。為了實現(xiàn)尤為理想的光面爆破效果，能夠?qū)嵤┫旅娴墓芾韺Σ撸涸趹?yīng)用炸藥的情況下，由于其對形成巷道斷面十分關(guān)鍵，因此盡量應(yīng)用威力大、傳爆性能優(yōu)良、猛度低、爆速低的炸藥。根據(jù)光面爆破的機理，炮眼中的炸藥的爆炸是由于結(jié)合了爆炸氣體和爆炸沖擊波，這樣可以有效地破壞巖石。起爆于周邊眼的情況下，爆炸沖擊波會嚴(yán)重破壞巷道外邊巖壁和巷道當(dāng)中的巖石。為此，務(wù)必使巷道周圍巖壁受到附近眼爆破的破壞性降低或者是消除，這樣才可以使光面爆破的效果實現(xiàn)。需要確保光面爆破為2以上的不耦合系數(shù)，并且確保藥卷的直徑在炸藥臨界直徑以內(nèi)，確保穩(wěn)定傳爆，提高爆破作業(yè)的安全系數(shù)。

2.2 巷道支護(hù)技術(shù)

我們以往使用的鋼棚支護(hù)方式存在顯著的缺陷，不但作業(yè)效率低，而且支護(hù)成本大，這不利于提高巷道的單進(jìn)能力。在持續(xù)優(yōu)化支護(hù)工藝的基礎(chǔ)上，可以將現(xiàn)代化錨索支護(hù)和煤巷錨網(wǎng)梯支護(hù)應(yīng)用于煤巷中，如此一來，能夠顯著地減少支護(hù)巷道的時間。并且，對于施工機具來講，需要盡可能地使用高效率、大功率的錨桿鉆機，這樣不但能夠?qū)崿F(xiàn)施工效率的大大提升，而且能夠使工人的勞動強度減輕。在選擇支護(hù)材料上，能夠通過鋼筋網(wǎng)對大壓力巷道頂板進(jìn)行支護(hù)，而在小壓力頂板中應(yīng)用鐵絲網(wǎng)和高分子塑料網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)。除此之外，針對選擇錨桿來講，還需要分析其受力，針對高應(yīng)力范圍，需要在支護(hù)中應(yīng)用新型強度較高的錨桿；針對低應(yīng)力范圍，能夠在支護(hù)中應(yīng)用快硬水泥錨桿或者是新型玻璃鋼錨桿。針對一些托頂煤巷道和頂板狀況較差的巷道，為了確保支護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)理想的效果，能夠在支護(hù)中應(yīng)用鋼筋梯配合錨索的方式。

2.3 輔助輸送技術(shù)

一是應(yīng)用整體自移耙裝機。需要對傳統(tǒng)的耙裝機進(jìn)行持續(xù)地改進(jìn)和完善，像是將整體拖移滑靴平板設(shè)施安裝在一些耙裝機上，這樣可以實現(xiàn)耙裝機的改造與完善。能夠在皮帶機機尾連接滑靴平板整體，結(jié)合回柱絞車整體牽引耙裝機，并且，牽引皮帶機機尾前移。二是結(jié)合皮帶機進(jìn)行輔助輸送。能夠以皮帶機輸送取代炮掘巷道當(dāng)中的礦車輸送，以使皮帶機基于自移耙裝機實現(xiàn)輸送，并且，將梯子道設(shè)計在耙裝機機體之下。在實際生產(chǎn)過程中，首先鋪梯子道，之后將耙裝機前移，前移耙裝機到位之后再往前延伸皮帶機。如此一來，能夠在皮帶機上卸載耙裝機裝運的物料，然后結(jié)合皮帶機逐步輸送巷道炮掘煤巖到料倉中或者是皮帶機上。三是實現(xiàn)自動化輸送。能夠互相聯(lián)動后面皮帶機和耙裝機，盡量不需要人員的操作，實現(xiàn)輸送的自動化，從而使輸送效率提高。結(jié)合如此的設(shè)備，如果耙裝機開始工作，那么會自動牽引后面皮帶機工作。在此過程當(dāng)中，能夠結(jié)合統(tǒng)一控制方式和單機控制方式實現(xiàn)皮帶機的控制。針對統(tǒng)一控制方式來講，能夠設(shè)計其為逆煤流以及順煤流的方案。皮帶機順利運行的情況下，能夠在皮帶機控制中應(yīng)用順煤流方案。除此之外，為了確保皮帶機安全地啟動，在整體皮帶機啟動之前，需要一些預(yù)警，在結(jié)束預(yù)警之后根據(jù)次序?qū)崿F(xiàn)皮帶機的延時啟動。

2.4 管理和組織技術(shù)

一是應(yīng)用正規(guī)多循環(huán)作業(yè)方式。根據(jù)作業(yè)要求的循環(huán)圖表，在一個班次中根據(jù)定員將一系列的施工工種配足，根據(jù)工序且保證施工的質(zhì)量和規(guī)格，確保施工作業(yè)的不間斷進(jìn)行。在進(jìn)行掘進(jìn)的時候，應(yīng)處理好三軟煤系太過暴露、缺少穩(wěn)定性而導(dǎo)致的垮落情況，執(zhí)行淺孔爆破，實施多循環(huán)作業(yè)。并且，應(yīng)盡可能地減少溜子和皮帶輸送以及調(diào)運礦車的時間，從而保證快速掘進(jìn)。二是科學(xué)地劃分一系列工種的施工。應(yīng)確保有效地協(xié)調(diào)和科學(xué)地組織區(qū)隊班組長、輔助工、運料工、裝運工、裝藥工、迎頭工等，盡可能地使交叉平行作業(yè)實現(xiàn)，看作放炮、支護(hù)、掘進(jìn)、輸送等為一個統(tǒng)一體，進(jìn)而確保調(diào)配與指揮的一致性，確保多循環(huán)作業(yè)的順利實現(xiàn)。

3 結(jié)論

綜上所述，通過優(yōu)化鉆眼和爆破施工技術(shù)和巷道支護(hù)技術(shù)，采用運輸系統(tǒng)連續(xù)化、優(yōu)化勞動組織等措施，不僅可以顯著提高炮掘巷道掘進(jìn)效率，而且明顯減輕工人作業(yè)強度，實現(xiàn)快速高效掘進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：趙俊山（1986-），男，山東省陽信縣人，本科，助理工程師，從事普掘掘進(jìn)技術(shù)管理工作。