巖巷快速掘進技術探討

姚金山

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.14.031

摘 要：煤礦巖石巷道掘進中，影響掘進速度的重要因素就是巖石的完整性。當巖石堅硬系數f>12，掘進大斷面巖石巷道，加上工作面前方的地質構造又比較模糊時，影響掘進速度較大。為加快巖巷掘進速度，在此進行研究。針對筆者所在礦巖巷比重大、單進水平低、員工士氣低的現狀，該礦嚴格按照集團公司“三降低、三提高”的活動精神，組織開展掘進爆破技術攻關活動，從2015年4月份開始通過應用直眼掏槽、小斷面超前導硐施工和預留光爆層的施工方法，實現3臺鉆平行作業，縮短主要工序的時間消耗，有效地提高了巖巷單進水平和工時利用率。

關鍵詞：巖巷 快速 掘進

中圖分類號：TD42 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）05（b）-0031-02

該文以筆者所在煤礦每年開拓及準備大斷面巖巷鋪軌進尺均在5 000 m以上且呈上升趨勢，以6.5 m2巷道斷面為例介紹巖巷施工中通過采用直眼掏槽和小斷面超前導硐的施工方法，人為創造作業空間，實現多臺鉆和多工序平行作業，縮短主要工序時間消耗，達到提高工時利用率和循環進尺的目地。

1 巖巷掘進現狀

1.1 施工工藝

掘進工作面均采用“三班八小時”正規循環作業，每班完成一個循環，循環進度為1.6 m。掘進作業線為：J2B-1型激光指向儀定向→兩臺ZY-24氣腿式鑿巖機打眼、P-30B耙斗機出碴→電瓶車運輸→礦工鋼棚支護。

1.2 爆破參數選擇

炮眼布置方式選擇。根據礦井供氣時間（早班：8：30～10：30、12：00～14：00；中班：16：00～18：00、20：30～21：30；晚班：00：00～02：00、04：00～06：00）、勞動組織安排和巷道斷面大小等條件，工作面一般采用直眼掏槽分次爆破施工，每班完成一個循環、循環進尺約1.6 m、循環率為75%，月鋪軌進尺一般在110 m左右。

2 改進后巖巷施工方式

2.1 施工工藝

工作面采用“三班八小時”正規循環作業，每班完成一個循環（每班完成小斷面兩個循環、大斷面擴刷一個循環）、循環進度為2.5 m，掘進作業線為：J2B-1型激光指向儀定向→3臺ZY-24氣腿式鑿巖機打眼→P-30B耙斗機出碴→電瓶車運輸→礦工鋼棚支護。

2.2 爆破參數優化

炮眼布置方式選擇。根據礦井供氣時間、巷道斷面和勞動組織安排，工作面采用小斷面超前導硐法施工，施工時先掘進小斷面3～5 m，再按每班小斷面兩個循環、大斷面一個循環的方式掘進，小斷面炮眼深度為1.4 m、大斷面炮眼深度為2.5 m。超前小斷面巷道凈寬1.4 m、凈高2.4 m（預留光爆層厚一般<0.5 m），超前小斷面一般采用直眼掏槽全斷面一次性爆破、眼深為1.4 m，每班完成兩個循環；大斷面眼深為2.5 m，采用不藕合空氣柱裝藥控制爆破技術施工。

3 取得成效及存在問題

3.1 取得成效

（1）單進水平提高。該礦從2015年4月份在區段石門施工中通過應用小斷面超前導硐的施工方法，實現3臺鉆平行作業，有效地縮短了主要工序的時間消耗（小斷面掘眼時間在3.8 h、大斷面掘眼時間為3.5 h），班循環進尺均保持在2.0 m以上、月度鋪軌進尺保持在130 m以上（折算5.0 m2進尺均在160 m）、循環率為75%，同比提高20 m/月。（2）火工品消耗減少。通過采用簡易光爆技術施工，周邊眼均采用不藕合空氣柱或全長空氣柱控制爆破，鋪軌進尺雷管耗為20.8發/m、炸藥耗為18.2 kg/m，同比原方法減少雷管0.2發/m、炸藥消耗同比減少0.9 kg/m，火工品消耗持平，但巷道超欠挖得到有效控制，若采用掘進三小作業線，火工品消耗可進一步減少。（3）減少安全隱患處理時間。通過采用預留光爆層的方式進行爆破后，巷道成型效果明顯改善，超欠挖得到了有效控制，每米出矸量減少2車以上，運輸、提升費用減少，排矸場的排矸費用也隨之減少。由于增強了圍巖穩定性，爆破后在圍巖上不產生明顯的炮震裂隙，掘進工作面很少出現齜牙咧嘴的危石，掘進的安全程度得以提高，減少了手工處理頂幫的工作，為快速度施工創造了極為有利的條件。

3.2 存在問題及對策

（1）局部通風管理難度大，采用小斷面超前導硐的方式施工，耙矸機距離小斷面迎頭距離一般在10 m以上，且超前導硐巷道斷面空間較小，不利于風筒吊掛。（2）員工操作技能要求較高。工作面全部采用直眼施工，在應用直眼掏槽爆破中常會出現鉆眼不平行導致打穿眼，或炮眼間距過大掏槽效果不好，從而影響整個爆破效果的現象，炮眼布置質量稍有偏差將造成沖炮或影響爆破效果，對操作人員操作水平要求較高。工作面采用3臺鉆平行施工，要求每班作業人員應保持在5人以上且必須有3人會熟練使用風鉆。（3）其他后勤因素。一是受礦井供風時間限制，遇圍巖堅硬和大斷面巷道（采區車場）施工時，每班難以完成一個循環，建議在礦井合理的經濟條件允許下，適當延長供風時間，或個別開拓巷道，建議采用移動空壓機供風。二是循環進尺的增加，必然增加碴量，從而增加運輸量及提升量。三是受職工勞動習慣的影響，現場施工時存在少打眼、亂打眼、亂放炮的現象，不但影響了爆破效果還在一定程度上影響了巷道成型。四是采用二次爆破，每循環增加一次爆破、通風等工序，影響出勤工效。

3.3 采取的措施

（1）加強現場局部通風管理，工作面強制配備5 m短風筒，將工作面通風質量與當班班長和隊干掛鉤考核，日常加強對工作面檢查和抽查力度，杜絕無風、微風冒險作業。（2）加強員工現場技能操作培訓和崗位練兵活動，提升員工實際操作技能。二是嚴格執行“點眼畫線”工序。作業前要求班組長根據現場巖性，參數爆破表進行中、腰線延引和定點、畫眼位工作；打眼時必須要注意觀察巖性的變化及遇到的構造，必要時可以改變眼距。三是執行炮棍導向作業。掘眼前先施工一個導向眼，再根據導向眼施工其他眼，一般采用定人、定鉆、定眼、定方位的方式施工。（3）做好后勤保障工作，重點做好礦車的周轉、運輸和供電系統的檢查力度和排矸系統的日常管理、維護，減少對礦井正常生產的影響。組織開展階段性的單進競賽活動，調動員工生產積極性。

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