井下巖巷快速掘進(jìn)施工技術(shù)優(yōu)化研究

【摘 要】當(dāng)前，掘進(jìn)技術(shù)是煤礦開采過程當(dāng)中應(yīng)用最為普遍的技術(shù)，快速掘進(jìn)技術(shù)的實現(xiàn)在整個煤礦施工質(zhì)量的穩(wěn)定提升中發(fā)揮著重要的作用。本文結(jié)合某煤礦的實際情況，對煤礦施工實施快速掘進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了分析與研究，希望能夠?qū)ν视幸欢ǖ膮⒖寂c幫助。

【關(guān)鍵詞】巷道；快速掘進(jìn)；技術(shù)；優(yōu)化

一、某煤礦掘進(jìn)巷道施工基本情況分析

1、掘進(jìn)巷道基本參數(shù)特征分析：該煤礦地質(zhì)條件為泥巖結(jié)合碳質(zhì)泥巖結(jié)構(gòu)形式，巷道施工掘進(jìn)極易出現(xiàn)離層問題。下軌道下山總工程量設(shè)定為1400m，下山傾角角度為10o，其中，掘進(jìn)斷面總面積為12.38m2，直強半圓拱斷面總面積參數(shù)為ll.08m2。煤礦施工作業(yè)巷道施工過程當(dāng)中所采取的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式為錨梁網(wǎng)噴配合錨索的支護(hù)結(jié)構(gòu)方式，噴厚參數(shù)為50mm—90mm，支護(hù)錨桿以無縱筋強螺紋鋼錨桿為主。支護(hù)布設(shè)過程當(dāng)中的錨桿間排距參數(shù)為800mm×800mm，錨索以鋼絞線為主，其間排距參數(shù)設(shè)定為2000mm×2000mm。金屬網(wǎng)構(gòu)建方式以鐵絲網(wǎng)為主，其基本參數(shù)為ll00mm（長）×9000mm（寬）。

2.煤礦下軌道下山施工掘進(jìn)巷道問題分析：巷道施工的過程當(dāng)中，存在大量的因素可能導(dǎo)致施工技術(shù)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)無法有效實現(xiàn)，施工水平總體質(zhì)量也無法得到有效的發(fā)揮。在這一過程當(dāng)中，最關(guān)鍵的因素可以分為以下幾個方面：（1）該煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中下軌道下山100傾角掘進(jìn)過程當(dāng)中所處的施工區(qū)域地質(zhì)情況較為復(fù)雜，巷道掘進(jìn)過程中的工作面迎頭積水問題比較大，巷道圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較差，大量的泥巖以及碳質(zhì)泥巖結(jié)構(gòu)在長時間且持續(xù)性的運行過程當(dāng)中勢必會出現(xiàn)大量的離層問題。（2）煤礦施工巷道掘進(jìn)現(xiàn)場施工技術(shù)及施工設(shè)備配備存在較為嚴(yán)重缺失，出貨采用普通的55Kw絞車裝置無法實現(xiàn)出貨出矸的連續(xù)性與持續(xù)性；（3）煤礦施工現(xiàn)場掘進(jìn)作業(yè)環(huán)節(jié)巷道爆破效率始終無法實現(xiàn)顯著性提升，成巷質(zhì)量無法得到可靠性保障。更為關(guān)鍵的一點在于：煤礦施工巷道無法采取全斷面一次性成巷作業(yè)方式，往往需要進(jìn)行二次排底處理；（4）煤礦施工現(xiàn)場掘進(jìn)作業(yè)無法確保施工作業(yè)的平行性，從而導(dǎo)致整個巷道掘進(jìn)施工質(zhì)量以及施工效率均無從保障。相關(guān)測定結(jié)果表明：整個煤礦巷道掘進(jìn)施工階段月度進(jìn)尺參數(shù)一般維持在60m左右，無法有效實現(xiàn)整個礦區(qū)生產(chǎn)作業(yè)中的生產(chǎn)接替作業(yè)。

二、快速掘進(jìn)技術(shù)優(yōu)化作業(yè)分析

機械設(shè)備運行過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)確保整個煤礦施工現(xiàn)場生產(chǎn)作業(yè)的安全性與穩(wěn)定性，在此基礎(chǔ)之上提高快速掘進(jìn)工作效率，合理控制勞動強度。從以上角度上來說，快速掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)當(dāng)考慮從以下幾個方面進(jìn)行優(yōu)化。

1.優(yōu)化快速掘進(jìn)施工設(shè)備，逐步提高煤礦施工機械化作業(yè)水平：在這一過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注以下幾個方面的問題：首先，考慮到該煤礦施工現(xiàn)場在巷道掘進(jìn)過程當(dāng)中頻頻產(chǎn)生頂?shù)装宄鏊|(zhì)量問題，采取引入氣動隔膜泵裝置進(jìn)行排水處理，將煤礦施工現(xiàn)場巷道掘進(jìn)過程當(dāng)中迎頭面積水抽取至后續(xù)臨時水儲存反應(yīng)裝置當(dāng)中，進(jìn)而在大功率排水泵反應(yīng)裝置的運行過程當(dāng)中將儲存水倉內(nèi)的水體輸送至大巷內(nèi)，從而極為直接與有效的緩解了該施工作業(yè)過程當(dāng)中下山巷道掘進(jìn)迎頭積水問題；其次，煤礦施工現(xiàn)場巷道掘進(jìn)施工過程當(dāng)中可應(yīng)用激光指向儀裝置針對該作業(yè)巷道進(jìn)行中腰線控制處理，以此種方式確保中腰線施工質(zhì)量的穩(wěn)定性與精確性。

2.優(yōu)化煤礦施工快速掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用過程中的出矸系統(tǒng)：在整個煤礦施工作業(yè)現(xiàn)場巷道掘進(jìn)施工過程當(dāng)中，扒裝及運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)均實現(xiàn)了機械化的施工作業(yè)方式。此過程當(dāng)中出矸方式包括以下幾個關(guān)鍵流程：（1）迎頭耙矸機。（2）皮帶機。（3）梭車。（4）礦車。（5）電機車運輸。簡單來說，矸石在迎頭耙矸機裝置運行過程當(dāng)中將矸石耙集中裝入皮帶機反應(yīng)裝置內(nèi)部（皮帶機裝置運行功率為80kW）。在皮帶機裝置反應(yīng)過程當(dāng)中，矸石能夠高效輸入梭車當(dāng)中，進(jìn)而由梭車將矸石運送至礦車當(dāng)中，最終借助于電動車完成有關(guān)矸石的運輸行為。

3.優(yōu)化煤礦施工快速掘進(jìn)技術(shù)應(yīng)用過程中的爆破工藝：此過程當(dāng)中應(yīng)重點關(guān)注以下幾個方面的問題：（1）在打眼施工環(huán)節(jié)運行過程當(dāng)中，現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)盡量應(yīng)用大斷面的施工環(huán)節(jié)，迎頭打眼位置應(yīng)當(dāng)設(shè)置3～4部風(fēng)鉆裝置，依照爆破效果確定打炮眼的深度與角度參數(shù)，以此種方式確保對煤礦施工掘進(jìn)巷道成形情況的合理控制，進(jìn)而提高爆破環(huán)節(jié)施工作業(yè)效率；（2）煤礦施工巷道掘進(jìn)過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)采取全斷面一次掘進(jìn)施工方式，借助于終深孔爆破施工技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)對循環(huán)進(jìn)尺參數(shù)予以增大的方式。一方面增強了一次性爆破巖石量，合理控制了打眼及裝巖等環(huán)節(jié)的輔助施工時間，從而確保了掘進(jìn)施工質(zhì)量與施工速度的雙重提升：另一方面通過炮眼深度的加深，提高了炮眼爆破過程中的利用效率；（3）現(xiàn)場掘進(jìn)施工在直眼掏槽的基礎(chǔ)之上應(yīng)用雙階契型掏槽方式進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)（中間眼位置深度高于掏槽眼深度200mm～300mm參數(shù)范圍之內(nèi)）。此過程當(dāng)中裝填1～2支藥卷，現(xiàn)場施工作業(yè)人員在確保掏槽眼位置先行爆破的基礎(chǔ)之上針對掏槽環(huán)節(jié)的殘巖進(jìn)行進(jìn)一步拋出處理，此種作業(yè)方式極大的加深了掏槽施工的有效深度參數(shù)，從而確保了炮眼利用效率的穩(wěn)定提升，進(jìn)而確保爆破施工的充分性與徹底性。