深部全巖巷道快速掘進技術研究及應用

王濤+顏偉+陳來全

摘 要：本文結合全巖巷道掘進生產實踐，介紹了巖巷快速掘進技術，探討了該技術在實際應用中遇到的問題和相應對策。

關鍵詞：全巖巷道；快速掘進；創新創效

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.178

為完善華豐煤礦五水平二采區生產系統，徹底扭轉采掘接替緊張局面，確保二采區采煤工作面的正常推采，礦建專業在-1180m西巖巷掘進工作面開展了快速掘進攻關活動。

1 巷道施工方法簡介

1.1 施工方法

根據巷道用途、圍巖性質及現有技術裝備條件，該巷選用直墻半圓拱斷面，光面爆破，一次成巷，機械扒裝，扒裝機后跟5T電瓶車運輸的施工方法。采用初噴作臨時支護，錨網噴支護作永久支護。

1.2 巷道尺寸及支護設計

嚴格按中腰線畫弧刷墻，巷道掘進寬度4.9m、掘進高度3.95m、掘進斷面積16.77㎡。錨桿規格為φ22×2400mm，錨桿間排距為900×900mm（拱部下肩窩處五花布置），使用規格為2200×1000mm的鋼筋網片，噴射C20混凝土（水泥、石子、砂子）。

2 快速掘進施工工藝及創新發明

2.1 快速掘進施工工藝

①創新循環作業方式。傳統全巖錨噴巷道施工，一般都是獨立循環作業，即打炮眼→定放炮→初噴→扒迎頭→初噴→打錨桿眼、安裝錨桿→裝車。打眼時，需要搭設臨時腳手架。既浪費人工效率，而且高空作業安全性低，束縛了進尺發展。

為此，項目部決定打破傳統，創新循環作業模式，即打頂部錨桿眼、安裝頂部錨桿→打上部炮眼→扒迎頭→打下部炮眼、初噴下部兩幫→打錨桿眼、安裝下部錨桿→定放炮→初噴上部。改革以后，既節省了搭設腳手架的時間又省去了風鉆鉆腿加短節的工序，充分利用現場有利條件，提高了施工效率。

②后部調車車場布置優化。2月初，-1180m西巖巷已掘進328m，礦車運輸線路長，排矸困難。為此，項目部將距巖巷開門口210m位置的臨時調車車場加長改造為永久調車車場，車場兩端各放置一臺充電機。改造后，車場長度達到40m，前后各設一組4#標準道岔，方便了料車、空車與載車倒換，也滿足了電瓶車中途充電的需求。

2.2 技術創新創效

①優化巷道布置。根據礦領導安排，為了減少-1180m西巖巷的擴修次數，需要將巷道布置在堅硬、穩定的中砂巖、細砂巖中。雖然堅硬巖石對巷道支護起到了積極作用，但是也在一定程度上影響了爆破效果，打2.0m的炮眼一般只能掘進1.6m。為此，項目部根據煤巖層等高線，提前推測巖石走向變化，調整巷道掘進方向，將堅硬的中砂巖布置在巷道下肩窩及頂板，而將較松軟的細砂巖布置在下肩窩以下的主要破巖區域。既保證了巷道堅硬頂板的要求，又能最大限度的降低巷道開掘難度。

調整層位以后，中砂巖與細砂巖比例為1：2，掏槽眼及底部眼全部布置在細砂巖中，打2.0m的炮眼可以掘進1.8m，爆破效率得到了較大程度的提升。

②改良爆破工藝。以往為了提高掘進進尺，都在炮眼里裝填大量炸藥，而忽視了炮泥的作用，往往造成炮后成型差，眼痕率較低。為了改變這種現象，項目部研究爆破系數，改良爆破工藝。不再單純加大裝藥量，而是強調炮泥的使用，每個炮眼必須封滿封實，炮泥量不得低于400mm。

改良后，巷道成型得到較大改觀，提高了光面爆破效果，眼痕率達到90%以上。爆破效果的提升直接減少了排矸量及噴漿量，促進了掘進進尺發展。

③閉鎖式扒裝機卡軌器。傳統的卡軌器由上下兩條螺絲橫向與卡軌板連接來固定扒裝機。兩三個小班后，粉塵就會將螺絲糊住，造成拆卸困難。隨著單進水平的提高，扒裝機需要頻繁前移。傳統卡軌器拆卸困難直接影響鋪道移機班次的工作效率。

經過系統研究，項目部發明了閉鎖式卡軌器，通過縱向雙頭螺栓將卡軌器與扒裝機臺車連接，使用方正鋼箍固定卡軌器。拆卸時，將方正鋼箍拿掉，就可以松開卡軌器。使用以后，節約了移機時間，實現鋪道移機不影響正常掘進。

3 快速掘進的各項考核制度

3.1 進尺考核制度

一直以來，全巖掘進隊都是拿進尺錢，進了幾米就拿幾米的錢。只要當班進尺完成了，錢就拿到手了，隊長不會再去考慮其它工作。這樣往往造成出勤好的班次人工效率降低，出勤差的班次當班進尺又無法完成。在目前人員相對緊張的背景下，這一問題顯得尤為突出。

針對這種現象，項目部制訂了新的進尺考核制度，淡化職工的進尺意識，轉而強化職工的工序意識。將整個掘進施工大循環分為6個工序，即：

①安裝上部錨桿、掛網噴漿；

②打上部炮眼；

③扒迎頭、初噴下部；

④打下部炮眼、下部錨桿眼；

⑤安裝下部錨桿、掛網噴漿；

⑥定放炮、初噴上部、畫弧。

新制度上規定，炮眼深度不得低于2.2m，掘進隊按工序記資，完成幾個工序拿幾個工序的錢。新制度實行幾天后，隊長都想明白了，要想多拿錢就得往前趕工序。夜班為早班創條件，早班為中班創條件，中班又為夜班創條件，形成了良性循環。新制度的實行，使“多勞多得”的理念深入人心，較大程度上提高了人工效率。

3.2 出勤管理制度

1月份正值傳統節日，職工出勤率較低。為了避免由于出勤率低出現進尺影響，項目部對出勤管理制度作了修改。將處罰上不夠班的改為獎勵多上班的，加大獎勵額度。同時繼續執行曠工處罰、隊長同休處罰、放炮員同休處罰。每旬將各項獎罰明細張貼上墻，讓職工心中有數。真正做到公平公正，從心理上引導職工多上班，保障好掘進隊正常出勤。

參考文獻：

[1]宋宏偉.井巷工程[M].北京：煤炭工業出版社，2006.

[2]柏建彪.深部軟巖巷道支護原理及應用[M].巖石工程學報，2008.

[3]張敢生.礦山爆破[M].冶金工業出版社，2009

作者簡介：王濤（1982-），男，山東寧陽人，本科，助理工程師，從事煤礦井下巷道掘進管理工作，現任山東能源新汶礦業集團華豐煤礦礦建二部經理。