大斷面巖巷錨網索噴聯合支護條件下快速掘進工藝研究

張鵬（陜西煤化集團澄合礦務局山陽煤礦，陜西合陽 715300）

大斷面巖巷錨網索
噴聯合支護條件下快速掘進工藝研究

張鵬
（陜西煤化集團澄合礦務局山陽煤礦，陜西合陽 715300）

支護方式和支護參數是影響煤礦生產效率的關鍵因素，錨桿支護方式是常采用的一種，并逐漸成為重要的支護方式之一，但是錨桿支護方式會極大地影響巷道掘進效率，還會增加搬運工工作量，為提高工作效率，本文以具體的實例分析大斷面巖巷反向交叉點巖巷炮掘快速掘進工藝，實現巖巷的安全高效掘進，希望能為煤礦生產提供一些參考。

快速掘進 錨網索噴支護 大斷面

1　工程施工概述

以某礦井為例，采用中央邊界式開采方法，雖然短期內能夠減小，但是想到壓力急劇增加，由于打眼爆破沒有跟上，工程被迫中斷。存在重進尺的弊端，作業不正規，需要對巖巷炮掘工藝進行不斷優化，才能充分發揮出快速掘進的作用。

2　大斷面巖巷中深孔爆破技術和錨網索噴聯合支護技術應用

在具體的施工中由于車皮供應不連續，出現間斷期，因此在施工中采用同步錨桿全部打齊的方式，最大程度減少尾工活。采用裝巖機配合耙矸機將矸石推到行程范圍內，不影響周圍的地段，實現連續掘進。

在爆破參數中主要包括掏槽方式、掏槽中心孔設置、輔助眼的布置等。在掏槽方式設置中，存在多個深度在1.8m左右的掏槽眼，為了得到更好的探槽效果，這些掏槽眼的深孔爆破建立采用多對斜眼的掏槽方式，斜眼孔底距設定為200m。在掏槽中心孔的布置中，采用掏槽眼內部設置中心的控制的方式，把破碎的巖石拋向掏槽外，另外中心孔的布置也能起到導向的作用。

在爆破技術中輔助眼和周邊眼的施工主要是起到擴大掏槽的目的。在輔助眼的設計中，一般間距控制在600mm，方向與工作面保持垂直，在布置方面需要控制在周邊眼和掏槽眼之間，周邊眼的間距一般設置在450mm，在周邊眼的布置中需要嚴格控制周邊眼裝藥量，保證巷道的成型，減少充填工作量。在確定炮眼深度中，需要經過試驗，還需要考慮到爆后空頂距，為滿足快速掘進需求，采用循環進尺方式完整所有工序。爆破順序和時間是爆破的重要參數，掏槽眼和二次擴槽在施工的過程中需要適當的控制，保證掘進深度，崩落眼和周邊眼之間的時間差需要保證端面輪廓的完整性，一般情況下要求煤礦爆破總延伸時間小于130ms，兩次掏槽與中心孔之間的延遲時間控制在30ms。

隨著煤礦開采深度的不斷增加，固巖條件出現很大的變化，深部巷道掘進中，若是采取傳統的淺部大斷面施工方式，容易出現薄弱面，破壞深部巷道，影響后期的施工，另外深部軟巖石本身也并不適合采用傳統的錨噴支護設計和工藝，容易出現變形過大的影響，導致工作面圍巖表層剝落。依照實際的掘進條件、和施工經驗等，在以往的支護技術條件下，改進施工工序，采用全斷面的多重錨網索噴聯合支護技術，解決深部巷道支護的技術難題，減少后期維護工作量。

工作面噴射混凝土填充圍巖爆破后出現的縫隙，避免工作面出現潮解風化情況，在初次噴射混凝土后安裝錨桿，作為臨床的支護措施，然后繼續噴射混凝土，二次噴射完畢后，要求混得凝土后的厚度已經達到了設計強度的80%左右，并能夠滿足下階段的支護工作，避免工作面出現大的裂縫，影響施工。待圍巖壓力穩定后可以開展二次支護，進而形成永久性的支護。采用這種支護方式能夠加固金屬網和外層錨桿，很好的結合金屬網、噴層，形成表面保護層，避免工作面出現劇烈變形。

3　具體實例分析

煤礦主要大巷是+300m水平南翼輔助運輸大巷，深埋496m，巷道斷面為直墻半圓拱型，見圖1所示，掘進斷面面積為17.54m2，凈斷面面積為16.25m2，依照設備的性能、施工要求等，采用的巷道掘進設備主要包括風鉆、電瓶車、礦車、小絞車以及耙斗裝巖機等，依照現場施工條件，擬采用巖巷炮掘的施工工藝，為充分利用巷道掘進循環時間，采用多工序交叉作業方式。采用前面打眼后面裝車的方式充分利用大斷面空間，加快巖巷施工速度。在平巷快速施工中組織管理至關重要，在施工前需要充分利用各工種工人的工時，明確分工，實現多工序平行作業。

在錨網索噴聯合支護應用中，采用矩形布置，支護材料采用Φ 22mm×2200mm高強度螺紋鋼錨桿、Φ18.9mm×7300mm低松弛鋼絞線錨索、樹脂錨固劑以及鋼筋網等，依照施工的方式，三次噴射混凝土總厚度設計在120mm，并要求噴射混凝土的規格為425號水泥，在噴射混凝土的過程中，配料中的砂石需要采用紅矸石自燃陶粒代替，要求顆粒粒徑小于10mm，采用錨網索噴聯合支護技術適合各工序快速掘進施工，在施工中將原來的錨網索噴施工方式轉變為初噴→錨桿（索）支護→復噴→永久支護的方式。在施工中需要注意在，大巷底設置底拱加強支護工作，以免出現底鼓情況。

在礦井生產中，為保證得到更好的爆破效果，深部硬巖大斷面在掘進中采用一次打眼、一次起爆的方式，保證深部硬巖大斷面取得良好的爆破效果。采用風鉆打眼，煤礦使用2號巖石水膠炸藥，采用串并聯聯線方式，避免出現拒爆的情況。在楔形掏槽方式的確定中，需要通過大量試驗來進行確定，在本研究中經過試驗確定楔形掏槽槽口距離1200m，每個掏槽眼裝藥量設定為0.9kg，輔助眼間距裝藥量設定在0.6kg，間距600mm，周邊眼裝藥量設定在0.45kg，眼距450mm。

4　結語

綜上所述，本文主要分析大斷面巖巷反向交叉點錨網鎖噴聯合支護技術的快速掘進技術研究。采用液壓鉆車和耙斗裝巖機的施工能夠有效解決大斷面中深孔爆破，采用錨網鎖噴聯合支護技術解決關鍵的爆破和支護難題，實現巖巷的安全高效掘進。