魏奧林,馮 維,馮 超
(陜西能源職業技術學院,陜西 咸陽 712000)
能源開采行業是我國國民經濟的基礎產業,它所處的工業生產自然環境最差,危險源最多,安全隱患最大,生產環節和工藝最復雜。比如井下巷道的設計、布置和巷道的掘進,就要考慮地質構造、礦井水、火災、頂板、通風、礦塵等眾多因素的影響;其中,巷道掘進方法、支護、勞動組織、施工管理等直接影響到掘進施工進度、施工安全和礦企的經濟效益。探討礦井下切眼大斷面快速掘進有重要的理論和現實意義。
朱家河礦13503切眼礦物特征:該巷道布置在5-2礦層中,礦層賦存比較穩定,厚度變化不大,總體為東高西低,傾角平緩,其礦層傾角約在0°~12°之間,平均6°左右;礦層厚度最小1.6m,最大3.0m,平均2.3m左右,夾矸2~3層,比較穩定,礦層中的夾矸具有不連續性,預計在沒有大的地質構造。
13503切眼斷面形狀為圓角矩形斷面。巷道掘進斷面:寬6.2m,高2.7m;凈寬6.0m,凈高2.6m。掘進斷面S掘=16.22m2,凈斷面S凈=15.19m2。
臨時支護:采用單體支柱配合T型鋼帶(板梁)作為臨時支護。永久支護:13503切眼采用錨桿(索)、網、T型鋼帶聯合支護,排距:800mm,錨索布置形式3—2—3—2,錨索長度6米。
本巷采用MZ—1.2型電鉆配合鉆桿打眼,結合使用懸臂式掘進機進行礦層掘進。由于本巷道斷面較大,掘進時,先施工導硐,然后對頂部進行支護;再擴幫至設計斷面,分次掘進,導硐超前擴幫3.2m~4.8m(圖1)。

圖1 作業循環圖
每班1個整循環(一導一擴),日循環3個,日進尺2.4m,月進尺很難超過70m。

表1 作業循環表
由上可見,掘進工作面支護時間的長短直接關系到循環時間、循環次數和進尺。如何最大限度地實現平行作業,縮短支護時間,直接關系到單進水平。所以為提高單進,提出以下幾個建議。
迎頭配備3臺錨桿鉆機和2臺礦用電鉆設備同時施工,并至少有2~3臺完好備用,確保實現導硐頂板、擴幫拱角、幫部同時施工。
巷道掘進應加強風、水、電的管理:①壓風系統:提高壓風系統風壓可以保證2臺風動錨桿鉆機同時作業;②供水系統:生產和防塵用水分別使用專用供水管路;③供電系統:工作面采用專用移動變電站供電,提高了供電的穩定性。
掘進工作面支護時間的長短直接關系到循環時間、循環次數和進尺。 如何最大限度地實現平行作業, 縮短支護時間, 關系到單進水平。因此可分3組人員,三線并進,實現平行作業以提高單進水平:①礦電鉆打眼與延伸溜子、風水管路、備料平行作業;②拉出迎頭后,拉礦與擴幫拱角、導硐頂板支護(2臺風動錨桿機)平行作業;③導硐頂板、擴幫拱角和兩幫支護平行作業(2臺風動錨桿機、2臺礦電鉆)。

表2 掘進工作面作業詳情分析表
通過以上的勞動組織、施工工藝的改變,每班可循環4個(兩導兩擴),日循環12個,日進尺4.8m,可實現大斷面切眼掘進,月進尺超過120m。
通過加強掘進工藝細化管理、改革勞動組織方式、提高掘進設備配備等措施,實現大斷面快速掘進,提高單進。