煤礦巖巷快速掘進技術(shù)研究與應(yīng)用實踐

摘 要：某礦是高瓦斯礦井，如何提高底板瓦斯抽放巷掘進速度是當前礦井面對的主要難題之一。在25001工作面上巷底板瓦斯抽放巷施工過程中，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，通過改進設(shè)備配置、提高施工組織管理水平、修改爆破參數(shù)等技術(shù)措施，有效縮短了施工工序的循環(huán)時間，提高了循環(huán)率，通過改進工程施工中的爆破參數(shù)，實現(xiàn)了最佳爆破效果，提高了掘進速度，取得巖巷單月掘進130 m的效果，為實現(xiàn)煤巷快速掘進提供了安全保證，緩解礦井采掘接替局面。

關(guān)鍵詞：巖巷；快速掘進；工藝；管理

中圖分類號：TD263.58 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）27-0179-02

某礦是高瓦斯礦井，礦井進入深部開采后，由于所采二1煤層松軟，透氣性差，深孔鉆進困難，防突措施難以實施到位，致使突出煤層掘進困難，導致礦井采掘接替緊張。因此，為了實現(xiàn)煤層巷道的快速掘進，該礦采用底抽巷穿層爆破、抽放、注水等一系列措施，保障煤層巷道的安全快速掘進。而25001工作面上巷底板抽放巷在掘進過程中，一直采用“三掘一噴”作業(yè)法組織施工，月單進僅70 m左右，遠遠不能滿足采面接替的需要。因此，如何提高底板瓦斯抽放巷掘進速度對實現(xiàn)煤巷快速掘進提，緩解礦井采掘接替局面是當前礦井面對的主要難題之一。

1 工程概況

25001工作面上巷底板抽放巷為半圓拱斷面巷道，凈寬5 m，凈高3.2 m，采用錨網(wǎng)噴支護方式。螺紋鋼錨桿為ф18 mm，L=

2.3 m，錨桿間排距0.8 m×0.8 m，矩形布置，樹脂藥卷型號MSK2350，每根錨桿采用兩個藥卷進行錨固；鋼筋網(wǎng)采用ф6 mm鋼筋焊接而成，規(guī)格為：2 600 mm×1 000 mm，搭接長度100 mm，噴漿厚為50 mm。根據(jù)巷道快速掘進施工要求，需8 h內(nèi)完成一個正規(guī)掘進循環(huán)，工作面掘進選用YT-28型氣腿式鑿巖機，同時最少4臺工作，另外備用2臺。根據(jù)現(xiàn)場人員配備情況采用的主要設(shè)備見表1。

2 快速掘進關(guān)鍵技術(shù)及管理

2.1 施工工藝

2.1.1 工藝流程

對原巖巷掘進施工工序進行優(yōu)化，盡可能實施平行交叉作業(yè)，科學組織各個工序間的銜接，防止發(fā)生窩工現(xiàn)象，安排專業(yè)人員測試優(yōu)化后的工序用時，經(jīng)現(xiàn)場實踐，將掘進一個正規(guī)循環(huán)作業(yè)細化如下：打下部眼（出矸）→爆破→打錨桿（打上部眼、出矸）→耙下部矸→打下部眼（出矸）→爆破→打錨桿（打上部眼、出矸） →耙下部矸”。

2.1.2 作業(yè)方式

將原“二掘一噴”（2個班掘進，1個班噴漿成巷）的作業(yè)方式改進為“六掘三噴”（3個班掘進，掘進與噴漿工序充分利用耙矸機前后的作業(yè)空間交叉平行進行），將工作面迎頭初噴與耙矸機后的巷道復噴成巷工序同時進行。

2.2 中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用

2.2.1 掏槽方式的選擇

在巖巷爆破施工中，掏槽型式包括斜眼掏槽和直眼掏槽。由于掏槽眼爆破效果的好壞在很大程度上決定著其它炮眼的爆破效果。25001工作面上巷底板抽放巷的循環(huán)進尺在2 m以下。根據(jù)該礦以往的經(jīng)驗和設(shè)備能力，實施2.5 m以下炮孔爆破，采用準直眼強力掏槽方式，布置三對掏槽眼，中間加5個直眼，掏槽眼眼的深度和其它炮眼一樣深，并注意角度，微差起爆。這樣其掏槽效率高，形成的槽腔大，爆破效果好。

2.2.2 主要爆破參數(shù)的確定

確定炮孔深度時要依據(jù)鉆眼機具的鑿巖能力、工人的操作水平及每班所能完成的工作量。確定掘進時采用炮眼深度為2.0 m，循環(huán)進尺預計為1.8 m。

根據(jù)底抽巷的巖性及成巷的效果要求，確定輔助眼的間距為600 mm，周邊眼的間距為500 mm，由于該礦為高瓦斯礦井，爆破中使用雷管的總段別共5段，采用的一次全斷面起爆的總延時不大于130 ms，起爆方式為反向起爆。每眼至少使用一袋水炮泥，炮泥的封堵長度大于500 mm，剩余炮眼長度最好用炮泥填滿封實。起爆順序、裝藥量見表2。

2.2.3 技術(shù)問題分析

①在實施中深孔控制爆破技術(shù)時，為保證掏槽效果，掏槽眼的眼距及眼深應(yīng)按照設(shè)計打眼，炮眼數(shù)目根據(jù)巖石的可爆性適當調(diào)整，軟巖中爆破，可適當減少炮眼數(shù)。輔助眼和崩落眼深度要落在同一水平面上，以保證炮眼利用率及提高循環(huán)進尺；崩落眼孔距需要均勻布置，使爆破塊度均勻，提高出渣效率。

②打眼工序充分利用作業(yè)環(huán)境，迎頭布置4部鉆機同時打眼，將迎頭的炮眼分為四個區(qū)，每個打眼工固定眼位，根據(jù)爆破后的效果總結(jié)所打炮眼的深度和角度中所存在的問題，以便更好地控制巷道的成形和提高爆破效率。

2.3 現(xiàn)場管理機制的改進

①細化責任，強化考核力度，在礦井內(nèi)部市場化管理的基礎(chǔ)上，掘進區(qū)隊細化指標考核，進尺、材料指標任務(wù)實行月分解，周考核方法，每月礦進尺、材料指標計劃下達后，隊里及時召開會議，把進尺任務(wù)、材料消耗分解到班組，每周對各班組進行一次考核，一級抓一級，層層落實氛圍，形成每個人都有指標的管理模式。

②狠抓現(xiàn)場管理。區(qū)隊為嚴控掘進成本，從巷道光面爆破、錨桿間、排距等作業(yè)現(xiàn)場的工程質(zhì)量管理入手，加強管控力度，從掘進施工的源頭上，控制材料的使用，降低掘進成本，實現(xiàn)精細化管理，提高掘進效率。

③在13.3 m2巷道斷面中4臺YT-28型鑿巖機同時作業(yè)，每臺鉆機需要打14～16個炮眼，由驗收員配合班組長拉好中腰線，用自噴漆號出周邊眼位置，定人、定打鉆數(shù)目及區(qū)域，定責任。專門安排經(jīng)驗豐富的工人打掏槽眼，保證掏槽深度，確保其質(zhì)量。

④多工序平行交叉作業(yè)，打炮眼與裝巖作業(yè)、打錨桿、出矸與打上部眼、作業(yè)、噴漿與掘進作業(yè)等作業(yè)平行交叉進行，掘進中，推廣應(yīng)用巖巷超前支護梁技術(shù)，保證打眼工人的操作安全。

3 結(jié) 語

①25001工作面上巷底板抽放巷采用中深孔爆破工藝代替淺孔爆破工藝后，在減少輔助作業(yè)時間，提高了施工速度的同時，控制了炮眼數(shù)目，炮眼利用率達到95%，降低鉆眼爆破費用，平均循環(huán)進尺提高到1.8 m，巖巷單月進尺由70 m提高到130 m，實現(xiàn)了巖石巷道安全、快速掘進。

②通過試驗研究和實踐應(yīng)用得出：改進后的“六掘三噴”施工工藝應(yīng)用及現(xiàn)場管理的強化，提高了工效，降低了成本。

參考文獻：

[1] 馬新亮，宋培卿，岳之順.濟三煤礦巖巷速掘進技術(shù)研究與應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2011，（5）.

[2] 趙宏偉，煤炭巖巷快速掘進技術(shù)研究與應(yīng)用[J].中國煤炭，2012，（8）.