大斷面巖巷快速掘進(jìn)技術(shù)研究

摘? ? 要：針對(duì)制約單產(chǎn)單進(jìn)提升緩慢，綜掘機(jī)施工效率低下的瓶頸因素進(jìn)行細(xì)致調(diào)查研究，通過(guò)科學(xué)分析，對(duì)施工工藝、支護(hù)設(shè)計(jì)、運(yùn)輸系統(tǒng)、勞動(dòng)組織等根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，進(jìn)行重新優(yōu)化，制定針對(duì)性解決措施，最終實(shí)現(xiàn)最大限度平行作業(yè)，發(fā)揮大功率綜掘機(jī)重裝優(yōu)勢(shì)，通過(guò)優(yōu)化，該礦巖巷單進(jìn)水平及施工效率大幅提升。

關(guān)鍵詞：綜掘機(jī);巖巷;施工工藝;進(jìn)尺

孟津煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120萬(wàn)噸/年，礦井采用立井兩水平上下山開(kāi)拓，通風(fēng)方式為中央并列式。礦井主采煤層為二1煤，平均厚度2.5m。礦井屬煤與瓦斯突出礦井，水文地質(zhì)條件復(fù)雜型礦井。目前礦井僅12一個(gè)生產(chǎn)采區(qū)，采掘接替緊張，開(kāi)拓準(zhǔn)備區(qū)為14采區(qū)。針對(duì)制約單產(chǎn)單進(jìn)提升緩慢，綜掘機(jī)施工效率低下的瓶頸因素，進(jìn)行重新優(yōu)化，制定針對(duì)性解決措施，最終實(shí)現(xiàn)最大限度平行作業(yè)，發(fā)揮大功率綜掘機(jī)重裝優(yōu)勢(shì)，有效減少巖巷掘進(jìn)及支護(hù)成本投入，提高了巷道單進(jìn)水平，緩解采掘接替緊張的局面是當(dāng)務(wù)之急，

一、礦井接替緊張?jiān)蚍治?/p>

（一）單進(jìn)水平低

設(shè)備管理使用不到位，綜掘機(jī)未充分發(fā)揮效力，綜掘巷道單進(jìn)水平低;開(kāi)掘工作面輔助運(yùn)輸系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備落后，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，缺少臨時(shí)儲(chǔ)矸系統(tǒng)，效率低;一線(xiàn)人員不足。

（二）村莊壓煤

11采區(qū)因受村莊壓煤影響前期無(wú)法開(kāi)采，現(xiàn)僅有一個(gè)回采工作面，礦井面臨采掘接替緊張局面，繼續(xù)開(kāi)拓新采區(qū)，布置新的采煤工作面。

三、瓦斯、水害重大災(zāi)害治理工程任務(wù)重

治理工程需要施工大量底板抽放巷，掘進(jìn)工程量大。

二、工作面工程概述

10 采區(qū)軌道上山位于副井北側(cè)10采區(qū)西側(cè)位置，變坡以+3‰坡度進(jìn)入二1煤層底板，向前掘進(jìn)至與二1煤層巖柱達(dá)12m后再以+4°坡度向前掘進(jìn)至10采區(qū)。其中715～962m區(qū)段需沿11011工作面采空區(qū)軌道順槽底板下8～20m層位掘進(jìn)，東距11011工作面軌道底抽巷約11.56m。10采區(qū)軌道上山（里段）掘進(jìn)層位位于二1煤層下部，沿一7煤線(xiàn)及以下泥巖和砂質(zhì)泥巖掘進(jìn)，L7灰?guī)r厚0.5～3.65m，巖性堅(jiān)硬，節(jié)理發(fā)育，巷道頂板巖性為砂質(zhì)泥巖夾薄層L7灰?guī)r（夾有一7煤線(xiàn)），煤厚0.2～0.3m，局部發(fā)育薄層黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖互層。一7煤距二1煤層8.55～10m。巷道上距二1煤層間距為10.0m～15.0m。

三、綜掘巷道施工工藝優(yōu)化

（一）優(yōu)化工藝流程，實(shí)現(xiàn)最大限度平行作業(yè)

10采區(qū)軌道上山按照“三八制”組織施工，即0點(diǎn)班、4點(diǎn)班為生產(chǎn)班，8點(diǎn)班為檢修班，1月、2月生產(chǎn)班每班達(dá)到2排、檢修班1排，每天進(jìn)尺5m。3月份開(kāi)始對(duì)作業(yè)流程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，主要是迎頭破巖后只進(jìn)行拱部以上錨網(wǎng)支護(hù)施工，直墻部分幫部錨網(wǎng)滯后迎頭在二運(yùn)皮帶后部區(qū)域施工，噴漿安排在幫部錨網(wǎng)施工作業(yè)區(qū)域以外施工，形成掘進(jìn)、幫錨、噴漿三工序同時(shí)平行作業(yè)。目前生產(chǎn)班已實(shí)現(xiàn)每班3排掘進(jìn)，檢修班每班1排掘進(jìn)，日進(jìn)尺7m，下一步將逐步實(shí)現(xiàn)檢修班每班2刀，日進(jìn)尺力爭(zhēng)達(dá)到8m以上。

（二）優(yōu)化臨時(shí)支護(hù)，保促單進(jìn)提升

優(yōu)化綜掘機(jī)臨時(shí)支護(hù)，采用綜掘機(jī)自身液壓動(dòng)力在綜掘機(jī)機(jī)身前端上方加裝1套機(jī)載臨時(shí)支護(hù)作為臨時(shí)支護(hù)。當(dāng)綜掘機(jī)割完1排錨網(wǎng)距離后，先對(duì)巷道進(jìn)行“敲幫問(wèn)頂”，然后在臨時(shí)支護(hù)設(shè)施上方鋪兩張預(yù)聯(lián)鋼筋網(wǎng)并升緊頂牢，之后開(kāi)始按照“由外向里、由頂?shù)綆汀贝蛟O(shè)錨桿，按“一排一錨”組織施工;掘進(jìn)機(jī)前部區(qū)域錨網(wǎng)施工調(diào)整為只打設(shè)7根拱部以上錨桿。通過(guò)對(duì)臨時(shí)支護(hù)優(yōu)化，減少以前人工臨時(shí)支護(hù)占用時(shí)間，且對(duì)錨網(wǎng)施工工序進(jìn)行分割調(diào)整，生產(chǎn)班由每班2排提升至3排。

（三）優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì)，確保安全高效掘進(jìn)

1 優(yōu)化鉆場(chǎng)施工工藝

10采區(qū)軌道上山按照設(shè)計(jì)60m施工一個(gè)鉆場(chǎng)，原鉆場(chǎng)施工采用放炮掘進(jìn)，10采區(qū)軌道上山巷道1000m，放炮等待時(shí)間長(zhǎng)，影響掘進(jìn)速度，單個(gè)鉆場(chǎng)施工需3天;現(xiàn)采用EBZ-318（H）型綜掘機(jī)施工鉆場(chǎng)，到鉆場(chǎng)設(shè)計(jì)位置前10m提前開(kāi)口，正前向前掘進(jìn)1m同時(shí)向幫部割巖400mm，施工至鉆場(chǎng)位置時(shí)鉆場(chǎng)深4000mm，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，代替炮掘，單個(gè)鉆場(chǎng)施工僅需2天，擠出一個(gè)圓班的時(shí)間，且不影響正巷掘進(jìn)，每月凈增加進(jìn)尺17m。

2 優(yōu)化鉆場(chǎng)布置及鉆孔參數(shù)

為保證巷道安全高效的掘進(jìn)，確定使用對(duì)稱(chēng)鉆場(chǎng)，每隔60m在掘進(jìn)巷道兩側(cè)各施工一個(gè)鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)施工4個(gè)鉆孔。底板探查孔終孔設(shè)計(jì)在鋁土層以探清巷道掘進(jìn)前方底部巖層是否存在斷層等構(gòu)造，這樣有效地提高了超前鉆探的施工進(jìn)度，使每個(gè)鉆場(chǎng)工期由原來(lái)的16-18天，縮短為8-10天，可節(jié)約工時(shí)6-8天，為確保月度單進(jìn)達(dá)到180m創(chuàng)造有利條件，今后還將不斷提高打鉆工效，確保綜掘單進(jìn)不斷提升。

3 優(yōu)化支護(hù)參數(shù)

根據(jù)巷道不同巖性，在保證安全前提下加大或減小錨桿間排距。從設(shè)計(jì)入手優(yōu)化錨索間排距，保證錨索簡(jiǎn)化并合理打設(shè)。通過(guò)對(duì)錨桿、錨索支護(hù)參數(shù)優(yōu)化，減少工序，提高效率，達(dá)到綜掘水平提升。

（四）優(yōu)化運(yùn)輸系統(tǒng)，保證空車(chē)供給

1 為減少運(yùn)輸系統(tǒng)對(duì)巷道掘進(jìn)的影響，對(duì)各掘進(jìn)工作面運(yùn)輸系統(tǒng)不斷進(jìn)行優(yōu)化，提升裝備水平。在各開(kāi)掘掘工作面布置使 用梭車(chē)或布置臨時(shí)矸倉(cāng)，降低礦車(chē)周轉(zhuǎn)緊張對(duì)掘進(jìn)工作面的影響，保證了巷道連續(xù)排矸。

2 為保證車(chē)輛循環(huán)效率，我礦召開(kāi)多次會(huì)議討論運(yùn)輸效率提升措施，通過(guò)實(shí)時(shí)掌控生產(chǎn)情況對(duì)車(chē)輛調(diào)度及時(shí)調(diào)整，另對(duì)副井上下人時(shí)間做了明確規(guī)定，確保掘進(jìn)工作面有充足的空車(chē)、副井有充足的提升時(shí)間，其中2019年3月22日最大提矸量705車(chē)，有效地提高了副井提矸效率。

（五）合理選擇層位，減少施工影響

為保證巷道掘進(jìn)速度，孟津煤礦將巖巷層位布置在一7煤下部2.5-3.5m的泥巖中及L6灰?guī)r中掘進(jìn)，保證巷道頂部距二1煤層在12-15m，減少硬巖對(duì)巷道掘進(jìn)速度的影響，為提高單進(jìn)水平奠定基礎(chǔ)。

四、 結(jié)論

（一）采用綜掘機(jī)直接斜切施工邁步鉆場(chǎng)，代替原來(lái)鉆場(chǎng)炮掘工藝，有效提高施工效率;

（二）優(yōu)化運(yùn)輸系統(tǒng)，在車(chē)場(chǎng)口設(shè)置儲(chǔ)矸設(shè)施及自動(dòng)放矸系統(tǒng)，保證了出矸連續(xù)性;

（三）科學(xué)合理滯后幫部錨桿及錨索，形成掘進(jìn)、幫錨、錨索工序平行作業(yè)。

作者簡(jiǎn)介：上官鵬（1988-），男，河南義馬人，助理工程師，現(xiàn)在孟津煤礦有限責(zé)任公司從事煤礦生產(chǎn)技術(shù)管理工作。