井巷工程施工難度與對策

郭良鋒

摘 要：礦井開采深度的不斷增加和機械化程度的不斷提升，巷道斷面面積也呈現增大趨勢，這使得巷道掘進過程中礦壓顯現愈加明顯，加上軟巖的地質工程條件較為復雜，從而給掘進支護帶來一系列問題，造成巷道掘進中事故發生率比較高，本文簡單介紹了我國煤礦巷道掘進技術，并且指出了煤礦井巷工程施工難度與效率低的主要原因與對策，以供同行探討。

關鍵詞：礦井；掘進；效率低；措施與對策

我國煤炭行業經過10余年的高產高效礦井建設，產量和效率等主要經濟技術指標都有了很大提高。但煤巷掘進技術水平與世界先進采煤國家相比，仍有較大差距。煤礦井巷工程施工由于大部分是在地表以下進行，受到煤礦所在地域的巖層、流沙、地下水等地質水文條件的影響較多，由于井巷工程施工涉及的較多的復雜因素為施工帶來了較大的難度。

一、井巷工程施工難度與效率低的主要原因

（一）井巷工程施工的難度

1.作業空間狹小，通風照明條件差，噪聲大，勞動條件惡劣。

2.井巷地質條件復雜，潛在的不安全因素多，危險性大，可能會發生冒頂、片幫、透水、爆炸、機械傷害、塵毒危害等各類事故。

（二）施工工藝

井巷工程的破巖開挖和維持穩定，首先涉及巖石和土這類介質的物理與力學性質；同時，井巷圍巖未定需要采用多種多樣的人工支護手段，如常見到的棚式支架、金屬支架、混凝土支架、以及錨噴支護等，這些施工工藝都是按照鑿巖爆破——巖石裝運——井巷支護——掘進通風這個程序來的。

（三）效率低兩大原因

一是很多礦井的巖石巷道還使用炮掘，掘進炮眼數目較多，直接影響巷道掘進打眼時間；眼距布置不合理，爆破效果較差，存在超欠挖現象，周邊成形不理想，形成二次動工及返工現象。

二是不能根據具體條件合理確定施工程序，優化掘進、裝巖、支護、運輸等工序的最佳時間參數；很多工序都不能平行作業，從時間和空間上不能充分運作，造成窩工。

二、加強巖巷快速掘進的措施與對策

（一）超前地質探測技術

巷道掘進安全最可靠準確的技術保障是巷道超前探測技術。目前國內外主要應用礦井工程物探技術主要的方法手段是礦井工程電法預測和礦井震波法。

（二）加強勞動組織管理，實現多工序平行交叉作業

在保障工人安全的前提下，大力實行多工序平行交叉作業。應依據施工技術、管理水平和機械設備，對各工序的潛在能力及所需時間進行必要的測量和留有空間的分析，合理地選擇作業循環形式。

（三）確定錨桿支護參數，提高錨桿安裝質量

支護管理不但對巷道支護質量有影響，對掘進進尺也有影響，如永久支護前大面積片幫，使噴漿厚度和噴射工作量增大。在實踐中可根據圍巖松動圈理論，以懸吊作用設計為基礎，并根據巖性的具體情況，定出合適的支護密度，最后通過試驗檢測，檢驗支護參數選擇的合理性。在普及應用全長樹脂錨桿的基礎上，針對大斷面，服務年限長的井巷工程，積極推廣使用高強度新型錨桿。錨噴支護方式必須與光面爆破技術相結合，否則圍巖受損嚴重，表面裂隙較多，圍巖松動圈較大，巖體喪失穩定性；巷道輪廓線參差不齊，易造成應力集中，噴層受到剪切破壞而導致巷道損壞。

（四）大力推廣中深孔光面爆破

影響巖巷掘進爆破效率的主要因素有：掏槽方式及其裝藥量、炮眼深度、周邊眼光爆參數、起爆時差和炮眼利用率等。中深孔爆破的掏槽眼深度比普通掏槽眼深度大，一般達到210m～315m。掏槽眼的深度大小決定著循環進尺的大小，同時，對周邊眼的爆破質量及成巷質量也有影響。為了提高中深孔直眼掏槽的掏槽效果和炮眼利用率，須在裝藥眼附近布置空眼以增加自由面，還需要合理的確定相鄰裝藥眼的眼距、掏槽眼的幾何形狀、裝藥量和裝填結構。炮眼深度存在一個最優值，應以提高巷道掘進效率為前提，結合現場實際情況綜合確定，長期實踐表明，中深孔爆破（L=2～3m）優于淺孔爆破（L=1.5～2m）。通過合理的選擇爆破參數，使爆破后的巷道成形規整，減少超控和欠控，最大限度地保持圍巖的自身強度，從而增強圍巖的自撐能力，取得較好的光爆效果。

（五）科學的施工組織管理

加強施工組織管理的科學性可以有效的加快巷道的掘進速度，其最重要的體現是在平行交叉作業規章上，越高的機械化開采程度，在綜采工作面上實行平行交叉作業制度的優越性就越明顯。同時在掘進工作面上，由于綜掘化水平較高，也能較好的體現平行交叉作業制度的優越性。

三、結語

隨著煤炭行業的高速發展，尤其在部分國有重點煤礦企業中，機械化程度已經達到95%以上，這必然給掘進技術及機械提供了一個不斷革新和發展的平臺，積極加強掘進技術的發展成為必然趨勢，掘進技術必將迎來更大更廣闊的發展空間。

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