煤礦炮掘巷道快速掘進(jìn)工藝研究

潘金龍

中煤新集能源股份有限公司口孜東礦 安徽阜陽(yáng) 236153

1 炮掘巷道快速掘進(jìn)的影響因素

一是鉆眼工藝。對(duì)于鉆眼工藝來(lái)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(huì)明顯地增多準(zhǔn)備循環(huán)的時(shí)間、掃眼時(shí)間、支護(hù)時(shí)間等，從而使掘進(jìn)的時(shí)間大大減少，最終嚴(yán)重影響到掘進(jìn)效率。二是巷道支護(hù)。在巷道炮掘當(dāng)中，在爆破完巷道之后需要實(shí)時(shí)地進(jìn)行支護(hù)。以往采用風(fēng)動(dòng)工具進(jìn)行施工，鉆眼時(shí)間長(zhǎng)，功率小、不能達(dá)到錨桿的全長(zhǎng)錨固，同時(shí)放炮震動(dòng)后錨桿的扭矩達(dá)不到要求，支護(hù)的效率低、成本高；另一方面，掘進(jìn)的時(shí)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(duì)炮掘巷道來(lái)講，在完成放炮之后，會(huì)通過(guò)耙裝機(jī)來(lái)裝煤，以及通過(guò)調(diào)度絞車(chē)來(lái)牽引礦車(chē)，從而進(jìn)行輸送。對(duì)于如此的輸送方式來(lái)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(dòng)化水平不高，而且輸送存在較多的環(huán)節(jié)，這會(huì)導(dǎo)致大量人力的消耗，以及面臨安全問(wèn)題，從而對(duì)快速掘進(jìn)巷道形成嚴(yán)重的影響作用[1]。

2 炮掘巷道快速掘進(jìn)優(yōu)化工藝

2.1 先進(jìn)的地質(zhì)探測(cè)技術(shù)

在煤礦巷道挖掘施工過(guò)程中，及時(shí)處理突發(fā)性地質(zhì)問(wèn)題，先進(jìn)的地質(zhì)勘探技術(shù)是保證煤礦巷道快速挖掘的有效手段。地質(zhì)勘探的技術(shù)方法比較多，比如鉆探、物探以及巷道勘探等。通過(guò)這些方法的應(yīng)用，可以很好的了解煤層地質(zhì)的構(gòu)造、水文地質(zhì)、巖層等相關(guān)信息，減少或者避免假露煤、構(gòu)造透水等情況的發(fā)生，也可有效防止瓦斯事故和突水事故，從而確保工作人員的安全，達(dá)到煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的目的。在巷道掘進(jìn)前，煤礦企業(yè)應(yīng)先勘查礦區(qū)的地質(zhì)情況，合理設(shè)計(jì)鉆探相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙，并事先制定相應(yīng)的防治措施，防止安全事故的發(fā)生。工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工計(jì)劃，施工圖和設(shè)計(jì)圖不一致的，應(yīng)當(dāng)立即向有關(guān)部門(mén)報(bào)告。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工是保證施工質(zhì)量和效率的前提，所以，做好地質(zhì)勘查工作十分重要，為煤礦巷道的快速掘進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。

2.2 優(yōu)化鉆眼破巖工藝

首先，煤礦技術(shù)人員應(yīng)科學(xué)合理優(yōu)化鉆眼破巖流程，并在結(jié)合煤礦實(shí)際開(kāi)采情況的基礎(chǔ)上使用光面爆破技術(shù)。合理的布置好掏槽眼、輔助眼、周邊眼的位置及深度，在點(diǎn)眼時(shí)應(yīng)注重避免點(diǎn)眼不準(zhǔn)確及時(shí)間較長(zhǎng)等問(wèn)題，從而確保點(diǎn)眼工作的準(zhǔn)確性與快速性。其次，采用高強(qiáng)度的鉆頭及大功率的推進(jìn)設(shè)備，提升鉆眼速率。同時(shí)，還可增加鉆孔設(shè)備的數(shù)量。最后應(yīng)采用深孔爆破方法，實(shí)際對(duì)比發(fā)現(xiàn)，較深的炮眼存在較大的利用率，對(duì)此掘進(jìn)工期間應(yīng)采用深孔炮眼完成爆破工作，以有效提升炮掘巷道的掘進(jìn)水平。

2.3 推廣先進(jìn)的掘進(jìn)設(shè)備

先進(jìn)的設(shè)備的應(yīng)用，可以較大程度的減少人工的操作，大大提升安全和施工質(zhì)量。采用BTRK1單臂液壓臺(tái)車(chē)或者BTRK2雙臂液壓臺(tái)車(chē)進(jìn)行鉆孔、施工錨桿，效率是風(fēng)錘施工的6-9倍，而且鉆車(chē)大功率的推進(jìn)及旋轉(zhuǎn)功率，可以保證錨桿的全長(zhǎng)錨固及預(yù)緊力；采用DH-L2000液壓鏟車(chē)進(jìn)行出貨，此鏟車(chē)可以在±22°的巷道內(nèi)使用，每鏟斗的出貨量可以達(dá)到5m3，鏟車(chē)配合上620型刮板輸送機(jī)，可以在半1個(gè)小時(shí)內(nèi)將一茬炮的煤矸全部出完，即安全又高效。全面分析我國(guó)地質(zhì)條件，引進(jìn)和發(fā)展新型掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備，總結(jié)和運(yùn)用以前的錨桿支護(hù)方面的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)備、技術(shù)和工藝，更好更安全的進(jìn)行施工作業(yè)[2]。

2.4 積極應(yīng)用先進(jìn)的掘進(jìn)技術(shù)

（1）采用先進(jìn)的爆破技術(shù)。光爆技術(shù)目前應(yīng)用比較廣泛的巷道掘進(jìn)技術(shù)之一，能夠?qū)崿F(xiàn)巷道的快速成型。例如在巖巷的掘進(jìn)中需要通過(guò)風(fēng)錘臺(tái)車(chē)來(lái)實(shí)施鉆眼作業(yè)，施工中3-4臺(tái)設(shè)備同時(shí)作業(yè)、或者采用雙臂液壓臺(tái)車(chē)進(jìn)行打孔，并將鉆眼深度控制在2．4-2．7m范圍內(nèi)。在施工組織方面可以采用小班循環(huán)的施工方式，以2．4m為一個(gè)循環(huán)進(jìn)尺，這樣每班完成3個(gè)循環(huán)的掘進(jìn)作業(yè)后就可以向前推進(jìn)7．2m。（2）采用科學(xué)的支護(hù)技術(shù)。對(duì)掘進(jìn)巷道進(jìn)行支護(hù)時(shí)應(yīng)選用錨網(wǎng)索噴+注漿的支護(hù)方式，根據(jù)實(shí)際的施工條件，錨桿可以選擇使用直徑22mm的螺紋鋼錨桿索、注漿時(shí)可以使用注漿膠囊或中空的注漿錨桿等，錨索選用直徑21．8mm的預(yù)應(yīng)力鋼絞線等。

2.5 對(duì)掘進(jìn)作業(yè)要進(jìn)行科學(xué)的管理和組織

煤礦企業(yè)應(yīng)通過(guò)貫穿執(zhí)行崗位責(zé)任制來(lái)提高巷道掘進(jìn)的施工速度，并采用科學(xué)的管理方式來(lái)組織掘進(jìn)施工的循環(huán)進(jìn)行。此外，煤礦企業(yè)還應(yīng)組織施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，幫助他們提高職業(yè)技能和綜合素質(zhì)，從而更加規(guī)范地操作機(jī)械設(shè)備，并對(duì)設(shè)備加強(qiáng)管理維護(hù)，以提高機(jī)械設(shè)備的使用效率，保證施工的安全[3]。

3 某煤礦炮掘巷道快速掘進(jìn)改進(jìn)效果

在煤礦巷道掘進(jìn)過(guò)程中，各掘進(jìn)設(shè)備保持良好的使用狀態(tài)，且系統(tǒng)運(yùn)行正常，具體存在以下效果。一是西翼回風(fēng)大巷（二）與西翼主運(yùn)膠帶機(jī)大巷之間應(yīng)形成出貨系統(tǒng)，且保證系統(tǒng)運(yùn)行的流暢性，杜絕發(fā)生安全隱患問(wèn)題。二是保證正常的供料。三是采用液壓臺(tái)車(chē)、液壓鏟車(chē)等先進(jìn)設(shè)備，在滿足現(xiàn)場(chǎng)操作的基礎(chǔ)上確保運(yùn)行的安全性與可靠性，降低了掘進(jìn)工作人數(shù)。統(tǒng)計(jì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在優(yōu)化升級(jí)之后，相較以往的煤礦采掘作業(yè)，此巷道提前兩個(gè)月完成，節(jié)約了約100余萬(wàn)資金投入。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)煤礦開(kāi)拓技術(shù)的現(xiàn)狀和問(wèn)題進(jìn)行研究，宏觀來(lái)講，我國(guó)掘進(jìn)嚴(yán)重，而且掘進(jìn)技術(shù)陳舊；從客觀方面來(lái)講，煤礦的各種制度需要改革。結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有的煤礦開(kāi)采方法和工藝，優(yōu)化煤礦開(kāi)采技術(shù)，為促進(jìn)煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、提高煤礦行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力提供建議。