巖巷機械化作業線快速施工技術與實踐

引言：開灤錢家營礦是一座設計年產400萬噸的大型現代化礦井。近年來隨著技術的不斷進步，現年產量已達到550萬噸以上，礦井的銜接是制約生產的關鍵。開拓巖巷的施工進度就決定著，新水平新區域的提交時間以至礦井的持續發展。為了加快施工進度在－850水平三條主要運輸，巷道全部采用鉆車、側卸機械化作業線施工，由于受技術工藝和管理水平限制，以往平均月進僅在80米左右并不能滿足銜接要求。我們通過采用科學管理、優化工藝使工作面的月單進達到100米(折尺138米)以上，取得了理想效果。

一、施工方法與對比

1.1工程概況

工程名稱：開灤錢家營礦業分公司－850西軌道運輸巷

巷道斷面：4.8×3.4m(寬×高)

掘進斷面：5.1×3.75m(寬×高)

斷面形狀：直墻半園拱型

坡度：3‰

長度：4551米

巖性：煤12s底板砂巖

硬度：F＝8－10

涌水：5－30立方米／小時

支護形式：錨噴支護或錨網噴支護

1.2施工設備

打眼機具：CMJ－17履帶式全液壓鉆車，爆破眼徑φ43mm，錨桿眼徑φ32mm

裝巖：ZCD－6型側卸裝巖機

噴漿：轉子v型噴漿機

運輸：8噸蓄電池機車1.5噸礦車

1.3普通施工工藝

在以往的快速施工中采用“三、八”制自掘自噴的平行作業循環模式，每班的出勤人數必須達到18人以上，在冊26人全隊達到76人。安排循環進度1.3米，正規循環率在85％，計劃月進90米。實際月進最高93米，平均月進79.8米。經過對所用工藝技術進行分析研究，主要發現以下問題：

(1)自掘自噴的作業模式中，工序變化頻繁，浪費循環工時。每班既有噴漿又有打眼還要出巖，造成設備人員的頻繁變動，既不利于安全又浪費循環時間。在實際施工中正規循環率僅為76％，其余都必須延長循環時間，導致職工貪晚擠占下一班的作業時間，致使循環無法正常組織(丟循環)。

(2)機械設備的檢修質量不夠，導致循環受阻影響正規循環。每月因設備丟循環達五次以上。

(3)工程質量管理不嚴，巷道成型不規整。因丟底而延長修道時間，因超挖增加支護時間。

(4)車輛供應不及時，使工作面的矸石不能及時排出。給打眼和噴漿造成影響，延長循環時間。

(5)爆破參數不合理，在堅硬巖層爆破效率低，不能有效的保證循環進度。

1.4優化施工工藝及改進技術措施

經過對原循環工藝進行分析后，將各班的工序進行簡化執行“兩掘一噴”作業，改變一個班次內既掘進又噴漿的現象。同時采取了控制光爆參數并嚴格的現場管理，

1.4.1施工技術與措施

(1)執行“兩掘一噴”作業后，三班的循環工藝各不相同，六點班負責打兩個循環的錨桿和二個全斷面掘進循環炮眼出清一個循環的矸石；兩點班負責開班爆破一次然后組織噴漿或先安排后路噴成巷與迎頭打剩余炮眼待迎頭打眼完成后護迎頭頂板最后交班后炮；十點班接班首先出矸然后打眼掘進爆破一次并將兩個循環的全部矸石出凈。

(2)確定合理的循環進度，確保在循環時間內設備人力發揮最佳效率。根據ZCR－6型側卸裝巖機的實際效率兩個掘進班除了爆破時間及輔助時間外，可裝巖180方(120車)。故確定循環進度在1.3米／炮，循環炮眼深度1.5米，噴漿支護工作量10車／班。經過實際運行這一進度適宜組織便于管理，為理想的循環參數。

(3)選擇科學合理的爆破參數，在巖巷光面爆破中參數選擇的科學合理與否是決定進度與成型的關鍵。我們采取了隨著巖性的變化及時調整爆破參數，在堅硬巖層中采用雙楔形掏槽并縮小抵抗線，在巖性變化后又及時調整。

(4)編制科學的施工措施，在施工措施中在保證安全的前提下根據巖性和循環進度確定初噴距離，由原來的3.0米改為4.5米，而且在施工中視巖性變化及時進行調整補充。

(5)強化現場管理科學組織，選擇主要工序優先安排。在施工中每班的時間是一定的我們必須優化管理盡量安排平行作業，掘進班在爆破后先出清鉆車行走路線及迎頭的矸石，以便盡快進鉆車打眼。在打眼期間再出兩幫矸石。再噴漿班采取噴后路成巷時迎頭打剩余炮眼，班末護頂爆破。

(6)加強設備管理確保開機率，面對我們機電維修技術力量偏低的實際，選擇優秀的維修人員盯現場確保“三檢”制的有效落實，并將各種常耗備件在現場準備好，管技人員每天有專人進行檢查，確保各種設備發揮最佳的效率。

(7)加強運輸管理提高運輸效率，電機車的完好和軌道質量是提高運輸效率的關鍵因素。在工作面安排兩臺電機車輪流運送車輛矸石，迎頭的臨時軌道按永久軌道質量鋪修，安排人力在后路兩側交替鋪設43kg／m永久軌道，保證永久軌道隨掘進不斷延伸，減少臨時軌道的運行距離。

1.4.2施工效果與對比

(1)經過施工工藝優化后，“兩掘一噴”后三班的人力資源達到了最佳配置。掘進班在冊18人噴漿班在冊21人全隊合計63人，較以往“三掘三噴”每班24人共75人減少12人。人均效率提高16％。

(2)將每天三班循環的工序進行優化后，各班的施工工藝更簡單具體。改變了以往“掘噴平行”作業中噴漿和出巖不能平行，循環內兩次倒換設備工藝而浪費工時。經過實際運轉解決了三班間的壓班貪點現象。

(3)通過改進爆破工藝參數后，使光爆成型明顯好轉眼痕率達到60％以上，而且提高了炮眼利用率，月平均炮眼利用率87％平均進度為1.32米。經過半年來的實際運行該循環進度為理想進度，循環時間及排矸量與設備的作業效率為最佳配套值。

(4)加強設備管理后，使設備的完好率得到顯著提高。全月影響次數在2次以內開機率為97.8％，為高效進尺提供了保障。

(5)工作面的光爆效果提高后，減少了循環排矸量及支護噴漿量，既減少了人力和設備的消耗又使巷道的質量得到提高。巷道的質量優良品率達到100％，在各級部門的檢查中均為優良品。

(6)通過加強現場管理后，提高了員工的崗位責任意識，工作積極主動性得到發揮。各班的正規循環率達到98％以上。為快速進尺提供了可靠保障。

(7)設備的完好率提高了，既減少了設備影響率又延長了使用期。在以往一臺鉆車的服務期為1000米／次，現已達1400米以上。側卸的服務期為250米／次，現已達350次米以上。

(8)2007年前10個月平均進尺達到98.7米／月，比2006年平均月進為79.8米／月。提高了23.5％。

二 結論

通過實踐證明，在煤礦巖巷鉆車、側卸機械化作業線施工中采用優化工藝科學管理及選擇合理的爆破參數，可以達到減人提效的目的。為礦井的快速發展提供可靠保障，具有很高的推廣價值。