十一礦主斜井下段上山施工快速掘進技術應用

摘 要：斜井上山施工，采用鉆車+耙斗機+大傾角下運皮帶輸送機+儲矸倉+耙斗機機械化快速掘進作業線，控制好關鍵點的應用，采取多點平行作業，保證安全生產，提高月成巷水平，實現了斜井上山施工快速掘進。

關鍵詞：巖巷快速掘進；中深孔光面爆破；皮帶輸送機；平行作業

目前，國內巖巷掘進以鉆爆法為主，平巷施工的巖巷機械化作業線比較成熟，一般有以下2種形式：1、液壓鉆車配鏟斗式側卸裝巖機，后跟礦車或梭車；2液壓鉆車配耙斗機或輪式挖斗裝巖機，后跟梭車或轉載皮帶，轉載至礦車。第1種一般應用于17㎡以下斷面巷道施工，第2種應用于17㎡以上斷面巷道施工。以上兩種施工方法配合中深孔爆破技術，掘進速度都能達到130～250m/月的巷道單進水平。

一、工程概況

十一礦主斜井開口位置位于十一礦坑木場內，開口標高為+119.300m，設計方位角311°20'12\"，施工坡度-17°，落底標高-620m，半圓拱形斷面，凈寬5200mm，凈高4000mm，設計工程量約2600m，主要用途擔負己24采區提煤及人員運送，是十一礦改擴建重點工程，工期緊、任務重。主斜井整體施工方案為：上下對頭施工直至貫通，從十一礦本部工業廣場地面開口施工上段1500m；利用西翼風井提升系統從-593m西軌道大巷開口上山施工下段，施工長度1100。

二、施工方案

㈠ 施工方案選擇

根據巷道技術特征，采用鉆爆法，全斷面掘進，掘支單行作業。確定采用巖巷機械化配套裝備：打眼采用CMJ17HT全液壓鑿巖鉆車，毫秒延期電雷管正向裝藥，串聯引爆，2#巖石炸藥爆破，一次裝藥一次放炮，一次成巷，錨桿隨掘隨錨，錨好后進行初噴。采用P-60B型耙斗機裝碴翻入DTL650/2×75型皮帶機轉載，皮帶機頭處設有矸石倉利用P-60B型耙斗機一臺將矸石裝入1T礦車，由蓄電瓶車運送至進風井井底，推入罐籠，提至地面進行翻矸。

㈡ 施工工序

掘進班（接噴漿班）：交接班→安全檢查→開工準備→出渣→布置炮眼→打全面眼→裝藥放炮→通風→打上部錨桿、出渣。

掘進班（接掘進班）：交接班→安全檢查→開工準備→打上部錨桿、出渣→布置炮眼→打全面眼→裝藥放炮→通風。

噴漿班：交接班→安全檢查→開工準備→拉中心腰線→打設錨桿、出渣→噴漿成巷。

1、鉆眼爆破：采用CMJ17HT全液壓鑿巖鉆車打眼，φ39合金鉆頭，眼深2.6m，循環進尺2.4，中深孔光面爆破，毫秒延期電雷管起爆，炸藥選用2#硝氨炸藥。

2、支護：爆破后，將2250mm×900mm的鋼鈀網兩片搭接100mm，用14#雙股鐵絲雙邊綁扎牢固，用五根液壓單體支柱頂在巷道頂板作臨時支護。采用兩臺MZQT-90/20C錨桿鉆機打頂部錨桿，6臺YT-28型風動鑿巖機打幫部錨桿，初噴支護。

3、排矸：爆破后，工作面進行錨網支護時，在工作區域后退6米以外，頂部與兩幫打錨樁孔，用耙斗機將矸石裝入皮帶機轉載至矸石倉，矸石倉處安設耙斗機一臺，裝入礦車。礦車不足時矸石倉可儲存150m3左右，緩解礦車供應不足時工作面不能及時排矸的矛盾。

4、復噴工作在耙斗機后進行，與鉆車打眼、皮帶排矸、掘砌水溝和行人臺階可平行作業。皮帶與軌道間安設隔離網，以保證噴漿、掘砌水溝和行人臺階等平行作業人員的安全。

㈢ 施工關鍵環節

1、中深孔光面爆破技術

根據近年來對中深孔光面爆破技術的探索與研究，總結出菱形直角掏槽的中深孔爆破技術，并為之廣泛的應用。利用液壓鉆車打眼由于受到鉆車設計的限制，最大鑿眼深度可達2.6m，有效爆破深度為2.3～2.5m；YT28型氣動鑿巖機最大鑿眼深度可達3.5m，有效爆破深度為2.8～3.2m。并且對于不同巖性調整炮眼布置、深度、裝藥量等爆破參數，控制好周邊眼的傾斜角，有效提高光爆成型質量，將炮眼利用率提高至90%。平均可實現每天2.5個正規循環，累計進尺可達172.5m。

2、大傾角下行皮帶輸送機應用

由于井下施工限制，無法安裝大絞車、大箕斗，如果采用調度絞車，即使應用JYB-60×1.25，運輸速度也不能滿足快速掘進的需要，同時還要受到礦車供應因素的制約，排矸難成為制約快速掘進的最大瓶頸。根據巷道斷面與傾斜角度，采用DTL-650型皮帶運輸機，2×75KW電機驅動，帶速2.0m/s，排矸量120t/h。皮帶機尾安裝一套經過改造的P-60B耙斗機，將矸石翻入皮帶。因為巷道傾角較大，為確保皮帶輸送機的安全運行，安裝KZP自冷盤式可控制動裝置一套，為防止矸石滾落傷人，皮帶與軌道間設置隔離網，此套皮帶輸送機可在2小時將矸石排出工作面，縮短了正規循環時間，大大提高了排矸效率。

3、噴漿機機械化卸料

利用經過改造的ZY18型挖掘機代替人工卸砼料，配置自制的噴漿料輸送皮帶，既節省人力資源，減輕勞動強度，提高施工效率，又避免粉塵危害。

4、多點平行作業，提高工作效率

由于巷道較長，為了提高施工效率，進行多點平行作業，提高月成巷水平。

三、快速掘進裝備

針對以上情況，主斜井下段采用“兩掘一噴”施工工藝，排矸采用P-60耙斗機3臺（一臺經過改造安裝在皮帶機尾）裝巖，DTL650/2×75型皮帶機轉載，平巷段采用1噸礦車運輸，CXT-5/6型蓄電機車牽引，礦車安排40輛循環使用。工作面采用一臺CMJ17HT液壓鉆車打眼，實現中深孔爆破。另外安裝一臺JYB-60×1.25調度絞車運送噴漿料，安裝斜巷助行器一套方便工作人員上下。

四、結束語

十一礦主斜井下段上山施工程中，運用鉆車+耙斗機+大傾角下運皮帶輸送機+儲矸倉+耙斗機機械化快速掘進作業線，掘進速度一般保持在130～180m/月；創造了大斷面（S=21.36m2）斜井上山施工連續六個月超130米的優良成績，2010年10～11月份連續兩月創造出月進尺超165米的好成績，保證了施工安全，取得了良好的經濟效益，具有較好的推廣應用價值。