摘要:隨著礦井產量的逐年增加,采掘銜接緊張的矛盾日益突出,巖巷快速掘進技術在煤礦建設和生產中占有重要的位置。采用優良的設備,強化施工管理,采用中深孔爆破技術是實現快速掘進的重要技術途徑。
關鍵詞:巖巷 快速掘進 技術措施
采掘機械化是煤炭行業發展的主流方向,是實現生產集約化的必由之路。幾年來,隨著國內煤炭需求旺盛,經營形式好轉,煤炭行業采掘機械化發展很快,煤炭產量大幅度提高。但采掘機械化發展不平衡的矛盾仍比較突出,08年原國有重點煤礦綜采機械化程度達84.15%,而綜掘機械化程度僅36.85%。近年來,由于國內綜掘裝備制造技術水平的提高,煤巷及半煤巷綜掘雖得到較快發展,但巖巷綜合機械化發展緩慢。
國內巖巷巷掘進設備和施工工藝多年來幾乎沒有改進。主要采用鉆爆法破巖、耙斗式裝巖機裝巖、絞車和電瓶(機)配合1.0~3.0噸礦車排矸、干式轉子噴漿機噴漿、YT型氣動沖擊鑿巖機打眼、樹脂螺紋鋼錨桿進行巷道支護。巖巷快速掘進水平及技術經濟指標受多種因素的制約,主要包括裝備水平和施工工藝落后、施工各環節配套性欠佳、工序繁瑣,不能適應快速掘進的要求,致使掘進速度很難突破,單進一直在低水平徘徊,一般月進尺在70-80米。根據上述情況,昭陽礦通過改進傳統的施工工藝、改變巖巷施工管理模式和工序、提升巖巷隊伍管理水平、優化巷道施工各環節、合理工時利用、實現多工序交叉平行作業、完善設備配套,使巖巷單進水平不斷提高,達到安全高效快速掘進的目的。
1 優良的裝備是提高單進的前提
巷道施工盡可能采用大功率機械設備,當巷道斷面寬在3.0米以上時,采用P-60B型耙矸機,其電機功率為30kw,耙斗容積0.6m3,生產能力為70-100m3/h,比原使用的P-30B型耙矸機裝巖能力提高50-60%;提升均采用JY-4型絞車;噴漿采用ZHP-Ⅶ型噴漿機,其優點是:轉速快、功率高、下料快、出料口大,噴漿過程中不容易堵孔,可以保持噴漿的連續性。在實際施工過程中,每小時能夠噴射6車料(1噸礦車),比轉Ⅳ型快50-60%;鑿巖器具采用7665MZ雙級氣腿式鑿巖機,其優點是:鑿巖高度為1.7~3.9m,可以對巷道進行全方位鑿眼,鑿巖速度快、平穩、振動小,錘腿可伸縮范圍大,正反轉都可以,能夠替代錨桿鉆機,實現了一錘多用。比7655型、YT-24型、ZY-24型鑿巖速度快30%;鉆頭采用32mm柱型鉆頭,其推進速度為700mm/min,比原使用的42mm一字型鉆頭效率提高了40%以上。
2 采用中深孔爆破技術,有效提高循環進度
2.1 要提高掘進速度,必須加大循環進尺,減少輔助時間 鉆桿選用長2.5m、φ22mm中空六角鋼釬,鑿巖器具同上所述。工作面根據掘進斷面大小,采用3臺以上風鉆同時鉆眼。炸藥、雷管均選用微山生產的煤礦許用二號乳化炸藥和毫秒延期電雷管。為了實現光面爆破,必須保證周邊眼距≯350mm,保證周邊眼裝藥量不超過0.15-0.2kg/m,且只裝引藥,保證周邊眼炮泥封口質量。周邊眼采用眼底集中空氣柱不耦合正向裝藥,即先將藥卷裝入眼底,再裝入小塊炮泥,最后在眼口用長度≮300mm的炮泥塞緊(見圖a.)。若遇軟巖或巖石破碎時,周邊眼距可縮小為200-300mm。
2.2 采用“拋擲漏斗楔形掏槽方式”掏槽 為了提高爆破效率,增加循環進尺,施工中采用了“拋擲漏斗雙楔形掏槽”方式進行掏槽(見圖b.)。為增加掏槽眼的爆破自由面,先在掏槽范圍內形成一個半徑r=400mm,最小抵抗線w=600-800mm的拋自由面擲漏斗。圖中1號眼為拋擲漏斗眼,深度600-800mm,用1段毫秒延期電雷管起爆,裝藥系數為70%。2-5號眼為掏槽眼,眼口距為1200mm,眼底距為600mm,垂直于自由面深度為2200mm,比輔助眼深200mm,用2段毫秒延期電雷管起爆。實踐表明,用此掏槽方式在施工中掏槽效果較好,掏槽深度均在2m以上。
3 強化施工管理,提升管理水平
正規循環作業是提高單進水平的最根本途徑。在掘進過程中,要充分利用時間、空間,一個循環內可同時施工的工序盡可能同步進行,盡可能利用當班8小時,實施多項工序交叉協調作業。要實行巷道的快速、優質、高效、低耗和安全施工,除了正確地選擇成巷施工方案及施工工藝外,還必須采用科學的管理方法。組織正規循環作業,是目前國內外巷道快速掘進施工的一種有效方式。實踐證明,實現正規循環作業是全面地、有計劃地、均衡地完成施工任務的有力保證,是提高巷道施工速度和掘進工效的一項重要措施,也是改進企業管理、降低成本的重要環節。昭陽煤礦為確保正規循環作業采用旬計劃考核制度,根據礦制定的月度計劃及旬計劃制定每小班正規循環指標,嚴格現場兌現考核落實,通過正規循環生產組織,杜絕了現場突擊生產現象,做到了生產計劃老賬不欠,新賬不賒,促進了進尺的穩定提升。
4 結論
昭陽煤礦在巖巷快速掘進方面優化炮眼布置和爆破參數,提高巖巷單循環進尺;合理安排工序和勞動組織,實現巖巷工作面多工序平行交叉作業,解決了制約巖巷快速掘進的難題,大大緩解了生產接續緊張的局面。2009年巖巷掘進進尺3879米,巖巷單循環最高進尺2.2米,最高月進尺135米,巖巷綜合單進達到125.8米。