青鵬煤業(yè)公司半煤巷快速掘進施工方法

青鵬煤業(yè)公司是1958年礦的一家縣屬國有企業(yè)，年產(chǎn)5萬噸的生產(chǎn)能力，后經(jīng)技術(shù)改選，擴建為年產(chǎn)9萬噸的生產(chǎn)能力。2003年經(jīng)整合到永榮礦業(yè)公司，當(dāng)時年產(chǎn)8萬噸原煤，年掘進進尺2300米，原煤單產(chǎn)4000噸，全巖掘進50米，半煤巖巷單進60米，支護方式為花碹支護。采掘關(guān)系一直受掘進單進限制，長期達不到采煤進度要求，采掘關(guān)系失調(diào)現(xiàn)象嚴重。2007年7月-200延伸工程開工后，工期仍然受掘進單進的影響，為了解決工期滯后問題，保證工程按時完工，我礦提出了快速掘進施工的幾個課題，半煤巖巷快速掘進施工方法就是其中的一個，目的單進水平由80米達到200米，標準化水平由三級達到一級，施工環(huán)境實現(xiàn)本質(zhì)安全和一次成巷的要求。

1.概況

1.1工程概況

-27102采面運輸煤巷，位于首采區(qū)底部南翼，開口位置在1號聯(lián)絡(luò)石門與-200北煤巷交叉處標高-192m處。-27104運輸巷北接-200北煤巷，南接-27104采面開切眼，東邊與-200南運輸大巷比鄰，巷道掘進工程量800m。

1.2地質(zhì)及水文地質(zhì)：巷道圍巖情況

M7（外大連）煤層位于T3xj3（外煤組）頂部，上距須四段2.13m。煤層較穩(wěn)定，是礦井主采煤層，煤厚0.47～0.95m，一般厚度0.65m。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由3～4個煤分層組成，最多可達6個煤分層，煤分層厚0.14～0.71m，夾矸厚度0.05～0.25m。夾矸巖性一般為灰色粘土質(zhì)炭質(zhì)泥巖。煤層中上部的高嶺石夾矸厚0.04～0.18m，層位穩(wěn)定，可作為M7（外大連）煤層的識別標志和對比標志。煤層頂板一般為深灰色泥巖，厚2.13m，局部為細砂巖或中粒砂巖。底板為深灰色粉砂巖。M7（外大連）煤層較穩(wěn)定，在礦區(qū)范圍內(nèi)為全區(qū)可采，在礦井范圍內(nèi)有6個鉆孔對其中深部進行控制，研究程度較高。區(qū)域內(nèi)砂巖和灰?guī)r裂隙、溶蝕裂隙較為發(fā)育，且多屬張性裂隙，利于地下水的補給和排泄運移，為含水層；泥巖除淺部含弱風(fēng)化水外，一般結(jié)構(gòu)致密，裂隙不發(fā)育，為隔水層。由于含水層之間均有隔水層存在，且厚度較大，故各含水層間一般不發(fā)生水力聯(lián)系。須家河二、四段及含煤段中的砂巖為含水層。含煤段砂巖地下水活動十分微弱，流量小于0.1L/s，富水性弱。四段砂巖構(gòu)成近南北向的狹長山嶺，由于裂隙發(fā)育，屬富水性較強的含水層，地表出露泉水甚少，主要是受平硐大量排水所致。依據(jù)鉆孔單位涌水量0.1～0.5L/s·m，屬富水性中等的含水層，依據(jù)坑道內(nèi)涌水量0.004～2L/s，個別點可達6L/s，屬于強含水層。

1.3巷道斷面及支護

-27104運輸巷：梯形斷面，凈寬為2990㎜（平軌面），凈高為2200㎜（至軌面），采用11#工字鋼+水泥板聯(lián)合架棚支護，頂板采用水泥板再用矸石充填接頂，幫子交叉采用水泥板背幫，支護間距800㎜。

2.施工方法及工藝

2.1施工方法及工藝配套設(shè)備

破巖方法采用機械掏槽與普通鉆眼爆破相結(jié)合。即用一臺YT-28型（或YT-29型）風(fēng)動鑿巖機打炮眼，用?覬32mm鉆頭進行濕式打眼，主要負責(zé)輔助眼和周邊眼的施工，另一臺普通風(fēng)動煤鉆加賴磨鉆桿負責(zé)在煤層中施工第二個自由面的形成，大小300×300，深與本循環(huán)進度+200為準。另配備30耙斗裝巖機一臺，蓄電池機車二臺，一臺為磧頭使用，另一臺為上平巷轉(zhuǎn)載運輸使用;前探支架及構(gòu)件一付，15KW局部通風(fēng)機一臺供局部通風(fēng)用，提升上山采用45KW的內(nèi)齒輪絞車提升。

2.2工藝特點

（1）規(guī)范使用了前探梁，要求前探梁支架必須緊靠磧頭則，工作場所完全形成封閉支護狀態(tài)，確保現(xiàn)場頂板本質(zhì)安全。

（2）架料之間采用金屬扣寸，要求每架料不低于5根，固定支架位置，確保了支架之間的工程質(zhì)量的穩(wěn)定。

（3）背幫三方使用水泥背板，改變了原有的排材腐蝕掉渣的現(xiàn)象。

（4）該巷全部采用水泥枕木，并規(guī)范了一次成巷的標準，保證生產(chǎn)現(xiàn)場整齊一致。

（5）炮眼布置。

機械掏槽與鉆爆方法相結(jié)合運用，即用一臺YT-29型風(fēng)動鑿巖機負責(zé)打輔助和周邊炮眼，并采用?覬32mm鉆頭進行濕式打眼，另一臺普通風(fēng)動煤鉆加賴磨鉆桿負責(zé)在煤層中施工第二個自由面的形成，大小300×300，深與本循環(huán)進度+200為宣，保證了循環(huán)進度和放炮效果，并避免了放炮對支架的破壞和沖擊，且因掏槽與炮眼平行作業(yè)，減少施工時間，提高單循環(huán)進度，一個循環(huán)可達到2.6米。

（6）勞動組織采用四六交叉作業(yè)與三八作業(yè)相結(jié)合的組織形式：即磧頭掘進作業(yè)采用四六交叉作業(yè)，裝巖及運輸（含輔助工序）采用三八組織，其他工序均是單班作業(yè)。這樣一是節(jié)約了勞動力，二是提高了勞動工效，三是保證了施工進度。

2.3主要措施

（1）嚴格按《渝能渝發(fā)〖2009〗192號》文件對前探梁的規(guī)定執(zhí)行。

（2）嚴格按照巷道設(shè)計尺寸挖足柱窩深度。

（3）巷道按測量標定中線施工工程質(zhì)量管理規(guī)定：

（4）巷道腰線以1.0米（至軌面）高度為準。

（5）巷道凈寬：-27104運輸巷（無中線巷道）允許偏差-50～+100 mm即巷道凈寬（平軌面）在2940～3090mm之內(nèi)為合格。

（6）巷道凈高：-27104運輸巷允許偏差-30～+80mm即巷道凈高（至軌面）腰線下在970～1080mm、腰線上1170～1280mm之內(nèi)為合格。

（7）其他要求

一是水溝要跟進磧頭、在打磧頭眼的時候?qū)⑺疁涎垡黄鸫蚝貌㈦S磧頭炮眼一起爆破，做到一次成巷。

二是耙砂機后15米的水溝必須疏通規(guī)范并納入檢查范圍。

三是枕木間距不可大于0.7米。

四是工程質(zhì)量、文明生產(chǎn)及安全管理嚴格按照煤礦質(zhì)量標準化要求執(zhí)行。

3.效果

3.1技術(shù)經(jīng)濟指標

一是單進水平迅速提高，由原來的最高70米單進水平提升到月單進最高214米，平均達200米以上，這是我礦建礦以來歷史性的突破。

二是全部實現(xiàn)一次成巷，工程質(zhì)量達優(yōu)良品，無返工現(xiàn)象，成為礦業(yè)公司架料巷道質(zhì)量標準化示范磧頭。

三是職工工資增加，由原來的平均2000以下的水平增加到平均3000以上。

四是巷道成本降低，生產(chǎn)直接成本保持不變，但管理、供電、供風(fēng)等輔助成本降低了一個磧頭的費用相當(dāng)于降低近500元/米的成本。

3.2社會效益

一是前探支架的使用，操作場所形成封閉狀態(tài)，確保環(huán)境本質(zhì)安全，改變了以前經(jīng)常出現(xiàn)的空頂作業(yè)現(xiàn)象，使工作人員安心工作。

二是一次成巷標準的統(tǒng)一明確，使環(huán)境達到文明整潔，質(zhì)量標準化水平達到一級標準化水平，在整個礦業(yè)公司半煤巖架料巷道施工中成為示范磧頭工作面。

三是因為四六交叉作業(yè)與三八作業(yè)相結(jié)合，合理的利用了時間和空間，各工序之間分工明確，配合緊密，相應(yīng)的減少職工的勞動強度和復(fù)雜程度。 3.3對礦井開采的影響

由于該磧頭達到了快速掘進的目標，促進了整個工期的推進，確保了-200水平技改延伸按期限竣工，同時也確保了礦井的水平正常接替。

3.4消滅了輕傷以上的事故

4.結(jié)論

4.1優(yōu)點

一是規(guī)范使用了前探梁，確保現(xiàn)場頂板安全；二是金屬扣寸的使用，確保了支架之間的工程質(zhì)量的穩(wěn)定；三是使用水泥背板，改變了原有的腐蝕掉渣的現(xiàn)象；四是水泥枕木在煤巷中的應(yīng)用和一次成巷標準的統(tǒng)一，保證生產(chǎn)現(xiàn)場整齊一致；五是機械掏槽與鉆爆方法結(jié)合運用，保證了循環(huán)進度，減少放炮對支架的破壞，減少施工時間；六是四六交叉作業(yè)與三八作業(yè)相結(jié)合，克服了勞動力不足，操作人員工序單一，利于操作技能的提高，同時提高勞動工效，保證了施工進度和施工質(zhì)量。

4.2存在問題

一是該工程在設(shè)計中缺少會車場的布置，在施工過程和今后的使用上都有一定的影響；二是機械掏槽采用的是賴磨鉆桿，不是專用的擴孔器具，擴孔效果不是很理想；三是除渣效果不是很理想。

4.3適用條件

適有于所有半煤巖巷的快速掘進施工組織。

4.4改進意見

一是除渣方式可改用皮帶聯(lián)續(xù)運輸，有得利于進一步提高單進水平。

二是機械掏槽可采用專用的擴孔器具，以提高擴孔速度和擴孔質(zhì)量，同時提高循環(huán)進度。