大斷面巖巷快速施工技術探析

王道金

（忻州廣宇煤電有限公司，山西 忻州 034000）

大斷面巖巷快速施工技術探析

王道金

（忻州廣宇煤電有限公司，山西 忻州 034000）

分析了大斷面巖巷施工技術現狀，并從爆破施工技術、掘進施工技術等幾個方面探討了大斷面巖巷快速施工技術，最后提出了大斷面巖巷快速施工的幾點保障措施。

大斷面巖巷；快速施工；施工技術

引言

我國國土面積廣袤，不同地區地質條件各異，在進行煤礦掘進施工時，碰到的巷道斷崖深度較深、面積較大，被稱為大斷面巖巷。大斷面巖石巷道的施工作業通常采取風鉆打眼、分次起爆、挖斗式耙裝機裝巖的形式進行施工，整體機械化的程度較低，巖巷掘進施工的速度較慢。我國大斷面巖巷施工技術目前已經發展到了一定的水平，但同時仍然存在著作業效率不高等問題。分析與探討大斷面巖巷快速施工技術，有著重要的現實意義。

1　大斷面巖巷施工技術現狀

目前我國大斷面巖巷施工技術有了不小的進展，能夠有效解決巖巷挖掘等作業過程中所遇到的各種問題。當前大斷面巖石巷道施工作業機械化程度普遍較低，巷道掘進單進水平受限。與一些發達國家相比，我國巖巷作業中，一些礦井打眼、噴漿流程仍然將人工作為主要的勞動力。由于我國大斷面巖巷地質結構非常復雜，施工中時常會碰到構造帶或者斷層等，這種地質結構中施工容易發生事故，進而影響施工的進度；此外，雖然目前在大斷面巖巷施工中積極應用錨噴等技術改善作業，增強支護，但效率提升并不明顯，統計顯示施工中支護工藝所占據的時間超過了整個掘進作業時間的一半。為進一步提升大斷面巖巷施工質量以及施工效率，需采取不同施工工藝與技術，提升機械化程度以及作業速度，從而實現快速施工［1］。

2　大斷面巖巷快速施工技術分析

掏槽孔設置。掏槽孔作業時所面臨的困難相對較多，并且由于作業范圍問題，通常會遇到大體積的石塊爆破作業無法拋出的問題。而在掏槽孔內加設中心孔的辦法則能有效解決此問題，有利于巖石拋出，同時也能夠防止巖石的再生，提升了掏槽眼的使用效率。

輔助眼與周邊眼設置［2］。為提升大斷面巖巷掘進爆破效果，掏槽孔施工同時需要做好輔助眼與周邊眼作業，能夠有效增加掏槽的面積。輔助眼的設計需結合大斷面巖巷結構整體情況周密設置，孔徑以及距離等相關參數也應當視圍巖的具體情況而定；同時周邊眼與輔助眼的距離應控制在施工許可范圍當中，與輔助眼的孔深應相同，周邊眼的裝藥量也是需要考慮的重要因素，必須要進行嚴格控制。

以某礦井爆破為例，炸藥裝置之前，應當采取壓風的方法對炮眼實施清理，確保沒有石塊以及積水等雜物，而在炸藥的選取上也應當充分結合大斷面巖巷的特征，通常選取電雷管與乳化炸藥實施爆破；裝藥中炸藥藥卷需落到炮眼底部，采取不可燃性黏性土材料進行泥巴封。

此外，爆破作業中也需要重視應急處理措施，大斷面巖掘進爆破時，一旦爆破的強度過大，會產生一定程度微差起爆現象。為避免此現象的發生，需要對爆破中心孔、槽眼以及周邊眼各個位置爆破時間進行精確控制；爆破時爆破位置起爆微差需控制在每秒1 00 m之內。炮眼布置斷面如圖1所示，爆破參數如表1所示。

圖1　炮眼布置斷面圖

表1　爆破參數

進行機械截割之前，需要先畫好巷道輪廓線，沿著輪廓線進行截割。截割掘進過程中，掘進的深入需要結合大斷面巖巷的巷道巖石性質實施擴窩調整，調整完成之后再實施截割。掘進方向由下往上，一直到巷道頂板的高度，并向巷道左右幫進行修幫，方向也應當由下而上。大斷面巖巷截割應采取巖巷使用的掘進機，掘進深度每次6 0 0 mm，一次循環6 0 0 mm；掘進過程中應當注重掘進范圍的安全性，充分確保安全施工，非掘進施工人員或者機械操作人員不得入內［3］。此外也應當優化運輸系統，出矸是掘進工序中耗時較長的一個部分，速度也直接影響著掘進速度，因而需對運輸系統進行合理優化，采取有效措施提升出矸的速度。具體來講應當把握好裝車、倒車以及調車等各個細節，加強對出入車的組織，確保裝矸期間耙矸機能夠連續作業。

當前，煤礦自身巖石性能結構等都發生了非常大的變化，一些巖石層塑性結構也有著較大變化，軟巖的特性也逐漸展現出來。煤礦企業在大斷面巖巷深入掘進過程中，由于巷道圍巖層處在變形期，大斷面巖巷底板與頂板水平移動幅度較大，如果仍然采用傳統淺部大斷面巖巷所應用的支護施工技術，會導致產生較為薄弱的巖石層，給后續施工帶來隱患。因而在大斷面巖巷掘進支護施工當中，需要充分結合大斷面巖巷巖石層的結構特征，采取針對性的支護技術實施作業，提升施工效率，確保巷道穩定性。具體來講，首先在爆破后可對巷道兩側巖石實施混凝土填注，對爆破所產生的裂痕進行有效固定；混凝土天珠初期需要實施錨桿的安裝，進行臨時支護［4］。當巖石層的壓力釋放到一定程度之后，通過第二次錨固支護來構建起永久性的支護體系，結合高強度混凝土抗氧化噴劑來進行穩定與加固，并且需將金屬網結構、噴網結構與巖石層結構連結起來，其中金屬網處于最外層來提升混凝土的拉強度能力，從而構建起一個具備一定韌性與彈性強度的保護層，提升巖巷穩定性。

正規循環作業時為確保掘進效率，需要結合施工工序的優化，對工序作業空間與時間的合理安排，能夠有效促進正規循環的進行。為提升爆破施工效率，結合項目施工條件以及施工隊伍人員配置情況，可進行有效的作業循環與勞動組織，具體來講，項目部掘進分隊可采用一個噴漿班與兩個正規掘進班進行作業，實施“三八”工作制，作業方式采用一掘一錨、二掘一噴、一次成巷；在保證安全生產的前提之下，應盡量實施平行作業，做好工序的有效銜接，提升工時的利用效率，并且可將一些技術過硬的人員調到重點掘進隊伍當中，保障噴漿、打眼等重要工作的實施。

3　大斷面巖巷快速施工的保障措施

大斷面巖巷快速施工技術應用首先離不開良好的施工設備配置，因而要提升大斷面巖巷的施工速度，需大力推進機械化作業，加大對先進的高技術含量設備的投入。雖然增加了短期成本，但先進設備能夠有效提升利用率，從長遠角度來看，能夠有效增加產出，從而提升煤礦企業效益。掘進過程中，設備的運行情況如何非常關鍵，因而日常作業需要加強對于設備的檢修工作，結合膠帶機延伸工序、挖掘進機維修環節等進行檢修，確保機械正常運轉。

在日常工作中，煤礦企業可積極組織相關發明創新、技術比賽等活動，鼓勵員工在工作中發明創造，找出能夠提升施工效率的方法，促進施工技術的完善。同時也應當加強對爆破工藝的研究，針對不同巖巷利用不同的爆破方式。

此外也應當加強現場施工管理，提升管理水準。施工現場每班都需要充分按照施工單位所制定的質量標準嚴格管控，從工程質量、工程安全、進度等各方面實施綜合考核，約束規范施工行為，從而提升施工質量與效率。

［1］任重遠.大斷面巖巷全斷面一次成巷快速掘進技術［J］.煤炭工程，2014（4）：89.

［2］張春娟.東灘煤礦水平大斷面巖巷快速掘進施工技術應用［J］.中華民居，2014（10）：129-130.

［3］張帥.大斷面巖巷的快速施工［J］.能源與節能，2014（5）：293.

［4］張治軍.大斷面復合支護巖巷快速施工技術［J］.中小企業管理與科技，2014（12）：15-16.

（編輯：賈娟）

Analysis on Large Section Rock Rapid Construction Technology

Wang Daojin
（Guangyu Coal Mine and Electricity Co.，Ltd.，Xinzhou Shanxi 034000）

This paper analyzes the current situation of large cross section rock tunnel construction technology， and the blasting construction technology， construction technology and so on several aspects discusses the construction technique of large cross-section quick rock finally also puts forward some guarantee measures during the construction of large cross-section quick rock.

large section rock； rapid construction； technology

TD263.3

A

2095-0748（2016）15-0056-03

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.15.24

2016-06-25

王道金（1982—），男，本科，畢業于山東科技大學，助理工程師，現就職于忻州廣宇煤電有限公司。