大坡度巖巷快速掘進技術探討

文/陳社興

206采區開拓工程是冀中能源邯礦集團亨健礦業公司重點工程，同時也是集團公司掛牌督戰工程。為了加快開拓進度，確保采區正常銜接，決定引進大坡度巖巷裝載機械和配套設備，在206采區軌道下山和回風下山巖巷掘進中使用。

一、工程概況（軌道下山）

206采區軌道下山位于205采區下部，與205采區軌道下山的下部車場相連。巷道采用錨網索支護，斷面為半圓拱形。巷道規格：凈寬4200mm，凈高3400mm，凈斷面12.4m2，掘進斷面14m2。巷道總工程量404m，巷道坡度-250，全巖掘進。巷道在掘進過程中為穿層施工，巖性以砂巖為主，目前在上石盒子組巖層中掘進，裂隙發育，涌水量約15m3/h。

二、裝載機械及配套設備

1.工作面裝載設備。工作面采用ZWY-150/45L型挖掘式裝載機，該設備具有裝巖效率高、耙裝能力大、爬坡能力強、可靠性高、適合大斷面作業等特點。

2.工作面運輸設備。采用JYB-60×1.25型絞車提升，4m3曲軌式側卸翻斗礦車裝矸，不但運輸能力大，也安全合理。

3.后路矸石裝運系統。為了實現掘進矸石的連續運輸，保證工作面迎頭矸石能夠及時清理干凈，方便下一個工序的正常進行，在軌道下山坡頭平巷段，設置了水平碴倉。水平碴倉的設計規格為：長×寬×深=25m×1.5m×1.5m，共56.25m3。原則上以滿足儲存一個循環進度所出矸石量為設計依據。工作面矸石由挖掘式裝載機將矸石裝入4m3側卸式礦車，經絞車提升至坡頭翻到水平碴倉，之后再用P-60B耙斗裝巖機將水平碴倉矸石裝罐外運。

三、勞動組織及施工工藝

1.勞動組織。勞動組織采用“三八”工作制，兩班掘進，一班噴漿，每天兩個循環，每循環進尺1.8m，日進3.6m，月進尺97m，循環率90%。

2.施工工藝。

（1）掘進班施工工藝：打眼（180分鐘）—裝藥、放炮（60分鐘）—打拱部錨桿（90分鐘）—出矸（90分鐘）—初噴（30分鐘）。

（2）噴漿班施工工藝：打幫錨桿—噴漿，時間為一小班。

四、應用效果

1.出矸效率比較。以往使用耙斗裝巖機時，人工輔助清碴量較大。使用挖掘裝載機因有鏟板，自身裝巖效率高。按單進1.8m計算，如將迎頭一個循環進尺的矸石裝運出去，使用耙斗裝巖機需要時間約180分鐘；而使用挖掘裝載機出碴，全部出凈只需約90分鐘，是耙斗裝巖機效率的2倍。

2.進尺比較。使用該套裝備前，下山巖巷掘進月進尺在50m左右，掘進效率最高只能達到0.043m/工；使用該套裝備系統后，月進尺達到了97m，掘進效率可達0.083m/工，提高了93%。

3.職工勞動強度和工作環境比較。由于使用挖掘裝載機出碴，挖掘裝載機兩幫余碴較少，出碴比較干凈，工人只需簡單清理兩幫根部碎碴，大大降低了工人的勞動強度，也使得迎頭施工現場變得寬敞，使工人的勞動環境有了更大的改善。

4.經濟效益比較。由于新裝備的應用，提高了掘進機械化程度，減少了迎頭作業人員數量，節約了開支。同時由于成巷速度加快，使巷道維修工程量大幅度減少，經濟效益明顯。

五、結論

通過五個多月的現場實踐應用和不斷改進完善，該套大坡度巖巷快速掘進作業裝備系統，能夠實現安全快速掘進，同時也取得了明顯的經濟和社會效益，具有一定的推廣應用價值。