巖巷快速掘進技術(shù)探討

黃鴻海

(福建省永安煤業(yè)有限責(zé)任公司仙亭煤礦生產(chǎn)股，福建 三明　365000)

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巖巷快速掘進技術(shù)探討

黃鴻海

(福建省永安煤業(yè)有限責(zé)任公司仙亭煤礦生產(chǎn)股，福建 三明365000)

摘要：受地質(zhì)條件影響我省煤礦機械化裝備水平較低，巷道掘進方式仍然以鉆眼爆破技術(shù)為主，雖然近年來通過應(yīng)用直眼掏槽中深孔爆破技術(shù)單進方面有所改觀，但受巷道斷面、施工工藝和操作水平等因素限制無法實現(xiàn)多循環(huán)作業(yè)，單進水平停滯不前。近年來，仙亭煤礦通過采取直眼掏槽控制爆破和超前導(dǎo)硐的施工方法，取得較好的成效為該類巷道施工提供經(jīng)驗借鑒。

關(guān)鍵詞：直眼掏槽；超前導(dǎo)硐；循環(huán)率；單進水平

仙亭煤礦每年開拓及準(zhǔn)備大斷面巖巷鋪軌進尺均在5000米以上且呈上升趨勢，本文以6.5m2巷道斷面為例介紹巖巷施工中通過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，實現(xiàn)多臺鉆和多工序平行作業(yè)，縮短主要工序時間消耗，達到提高工時利用率和循環(huán)進尺的目地。

一、巖巷掘進現(xiàn)狀

(一)施工工藝。

掘進工作面均采用“三班八小時”正規(guī)循環(huán)作業(yè)，每班完成一個循環(huán)、循環(huán)進度為1.6m，掘進作業(yè)線為：J2B-1型激光指向儀定向、兩臺ZY-24氣腿式鑿巖機打眼、P-30B耙斗機出碴、電瓶車運輸、礦工鋼支護。

(二)爆破參數(shù)選擇。

炮眼布置方式選擇。

根據(jù)礦井供氣時間(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，每班完成一個循環(huán)、循環(huán)進尺約1.6米、循環(huán)率為75%，月鋪軌進尺一般在110米左右。

二、改進后巖巷施工方式

(一)施工工藝。

工作面采用“三班八小時”正規(guī)循環(huán)作業(yè)，每班完成一個循環(huán)(每班完成小斷面兩個循環(huán)、大斷面擴刷一個循環(huán))、循環(huán)進度為2.5m，掘進作業(yè)線為：J2B-1型激光指向儀定向、三臺ZY-24氣腿式鑿巖機打眼、P-30B耙斗機出碴、電瓶車運輸、礦工鋼支護。

(二)爆破參數(shù)優(yōu)化。

1.炮眼布置方式選擇。

根據(jù)礦井供氣時間、巷道斷面和勞動組織安排，工作面采用小斷面超前導(dǎo)硐法施工，施工時先掘進小斷面3～5米，再按每班小斷面兩個循環(huán)、大斷面一個循環(huán)的方式掘進，小斷面炮眼深度為1.4m、大斷面炮眼深度為2.5m。

超前小斷面巷道凈寬1.4m、凈高2.4m(預(yù)留光爆層厚一般小于0.5m)，超前小斷面一般采用直眼掏槽全斷面一次性爆破、眼深為1.4m，每班完成兩個循環(huán)；大斷面眼深為2.5m，采用不藕合空氣柱裝藥控制爆破技術(shù)施工。

三、取得成效及存在問題

(一)取得成效。

1.單進水平提高。

我礦從2015年4月份在區(qū)段石門施工中通過應(yīng)用小斷面超前導(dǎo)硐的施工方法，實現(xiàn)三臺鉆平行作業(yè)，有效的縮短了主要工序的時間消耗(小斷面掘眼時間在3.8小時、大斷面掘眼時間為3.5小時)，班循環(huán)進尺均保持在2.0m以上、月度鋪軌進尺保持在130m以上(折算5.0m2進尺均在160m)、循環(huán)率為75%，同比提高20m/月。

2.火工品消耗減少。

通過采用簡易光爆技術(shù)施工，周邊眼均采用不藕合空氣柱或全長空氣柱控制爆破，鋪軌進尺雷管耗為20.8發(fā)/m、炸藥耗為18.2kg/m，同比原方法減少雷管0.2發(fā)/m、炸藥消耗同比減少0.9kg/m，火工品消耗持平，但巷道超欠挖得到有效控制，若采用掘進三小作業(yè)線，火工品消耗可進一步減少。

3.減少安全隱患處理時間。

通過采用預(yù)留光爆層的方式進行爆破后，巷道成型效果明顯改善，超欠挖得到了有效的控制,每米出矸量減少2車以上，運輸、提升費用減少，排矸場的排矸費用也隨之減少。由于增強了圍巖穩(wěn)定性，爆破后在圍巖上不產(chǎn)生明顯的炮震裂隙，掘進工作面很少出現(xiàn)齜牙咧嘴的危石，掘進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。

(二)存在問題及對策。

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，耙矸機距離小斷面迎頭距離一般在10米以上，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出現(xiàn)鉆眼不平行導(dǎo)致打穿眼，或炮眼間距過大掏槽效果不好，從而影響整個爆破效果的現(xiàn)象，工作面周邊眼眼深達2.0以上，炮眼布置質(zhì)量稍有偏差將造成沖炮或影響爆破效果，對操作人員操作水平要求較高。工作面采用三臺鉆平行施工，要求每班作業(yè)人員應(yīng)保持在5人以上且必須有3人會熟練使用風(fēng)鉆。

3.其他后勤因素。

一是受礦井供風(fēng)時間限制，遇圍巖堅硬和大斷面巷道(采區(qū)車場)施工時每班難以完成一個循環(huán)，建議在礦井合理的經(jīng)濟條件允許下適應(yīng)延長供風(fēng)時間，或個別開拓巷道建議采用移動空壓機供風(fēng)。二是循環(huán)進尺的增加，必然增加碴量，從而增加運輸量及提升量。三是受職工勞動習(xí)慣的影響，現(xiàn)場施工時存在少打眼、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。

(三)采取的措施。

1.加強現(xiàn)場局部通風(fēng)管理，工作面強制配備5米短風(fēng)筒，將工作面通風(fēng)質(zhì)量與當(dāng)班班長和隊干掛鉤考核，日常加強對工作面檢查和抽查力度，杜絕無風(fēng)、微風(fēng)冒險作業(yè)。

2.加強員工現(xiàn)場技能操作培訓(xùn)和崗位練兵活動，提升員工實際操作技能。二是嚴格執(zhí)行“點眼畫線”工序。作業(yè)前要求班組長根據(jù)現(xiàn)場巖性，參數(shù)爆破表進行中、腰線延引和定點、畫眼位工作；打眼時必須要注意觀察巖性的變化及遇到的構(gòu)造，必要時可以改變眼距。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，重點做好礦車的周轉(zhuǎn)、運輸和供電系統(tǒng)的檢查力度和排矸系統(tǒng)的日常管理、維護，減少了對礦井正常生產(chǎn)的影響。組織開展階段性的單進競賽活動，調(diào)動員工生產(chǎn)積極性。

四、結(jié)束語

針對我礦巖巷比重大、單進水平低、員工士氣低的現(xiàn)狀，我礦嚴格按照集團公司“三降低、三提高”活動精神，組織開展掘進爆破技術(shù)攻關(guān)活動，從2015年4月份開始通過應(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，實現(xiàn)三臺鉆平行作業(yè)，縮短主要工序的時間消耗，有效的提高了巖巷單進水平和工時利用率。

中圖分類號:TD82

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-864X(2016)04-0152-01