告成煤礦巖巷快速掘進技術

趙峰華

（鄭煤集團 告成煤礦，河南 登封 452470）

鄭煤集團告成煤礦是高瓦斯礦井，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，導致突出煤層掘進困難，礦井采掘接替緊張。為了實現煤層巷道的快速掘進，告成煤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"作業法組織施工，月單進僅70m 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煤巷快速掘進，緩解礦井采掘接替緊張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5m，凈高3.2m，采用錨網噴支護方式。螺紋鋼錨桿為Φ18mm×2300mm，錨桿間排距800mm×800mm，矩形布置，樹脂藥卷型號MSK2350，每根錨桿采用2個藥卷進行錨固；鋼筋網采用Φ6mm 鋼筋焊接而成，規格為：2600 mm×1000mm，搭接長度100mm，噴漿厚為50 mm。根據巷道快速掘進施工要求，需8h內完成一個正規掘進循環。根據現場人員配備情況采用的主要設備見表1。

表1 所用主要設備

2 快速掘進關鍵技術及管理

2.1 施工工藝

（1）工藝流程

對原巖巷掘進施工工序進行優化，盡可能實施平行交叉作業，科學組織各個工序間的銜接，防止發生窩工現象，安排專業人員測試優化后的工序用時，經現場實踐，將掘進一個正規循環作業細化如下：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）施工組織

將掘進班數由原來的1個噴漿班和2個掘進班改變為3個掘進班，且每個掘進班增加5 人專門進行噴漿作業，掘進實行"三八"作業制，掘進班在耙矸機前掘進的同時，安排專人在耙矸機后進行噴漿作業（每班打完錨桿后，將迎頭巷頂進行初噴）。掘進班每班出勤15人，其中掘進10人，噴漿5人。

（3）作業方式

將原“二掘一噴”（2個班掘進，1個班噴漿成巷）的作業方式改進為“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 中深孔爆破技術的應用

（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進尺在2m 以下，根據告成煤礦以往的經驗和設備能力，實施2.5m 以下炮孔爆破，采用準直眼強力掏槽方式，布置3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）主要爆破參數的確定

確定炮孔深度時要依據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2.0m，循環進尺預計為1.8m。

根據底抽巷的巖性及成巷的效果要求，確定輔助眼的間距為600mm，周邊眼的間距為500mm，由于告成煤礦為高瓦斯礦井，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130ms，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。

表2 起爆順序、裝藥量

（3）技術問題分析

在掘進過程中采用中深孔全斷面爆破技術，通過在不同地質條件下的巷道進行試驗，逐步掌握了不同巖性條件下的中深孔爆破的炮眼布置形式及深度、每個炮眼裝藥量及封泥長度等技術參數，有效地解決在施工過程中掏槽難的問題，炮眼利用率達到95%左右，大大提高了巷道光面爆破的成巷質量及單循環掘進進尺。

2.3 現場管理機制的改進

（1）細化責任，強化考核力度，在礦井內部市場化管理的基礎上，掘進區隊細化指標考核，進尺、材料指標任務實行月分解，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、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，層層抓落實，形成每個人都有指標的管理模式。

（2）狠抓現場管理。區隊為嚴控掘進成本，從巷道光面爆破、錨桿間、排距等作業現場的工程質量管理入手，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，實現精細化管理，提高掘進效率。

（3）在13.3m2巷道斷面中4臺YT-28型鑿巖機同時作業，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，用自噴漆標出周邊眼位置，定人、定打鉆數目及區域，定責任。專門安排經驗豐富的工人打掏槽眼，保證掏槽深度，確保其質量。

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

3 結語

1）25001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，在減少輔助作業時間，提高了施工速度的同時，控制了炮眼數目，炮眼利用率達到95%，降低鉆眼爆破費用，平均循環進尺提高到1.8m，巖巷單月進尺由70m 提高到130m，實現了巖石巷道安全、快速掘進。

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