炮掘巷道快速掘進技術研究

摘 要：在煤礦的炮掘過程中由于受多種因素的影響，不少煤礦炮掘單進水平較低，巷道掘進速度不高，影響了礦井的高產高效高質發展的進程。為進一步提高炮掘巷道掘進效率，降低掘進成本，本文首先探討了影響炮掘巷道快速掘進的因素，重點論述炮掘巷道快速掘進技術，期待能有助于提高炮掘巷道掘進效率，更好地保障煤礦開采的高產、高效。

關鍵詞：炮掘；巷道；快速掘進

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.072

1 炮掘巷道快速掘進的影響因素

一是鉆眼工藝。對于鉆探工藝來講，不少煤礦依舊應用淺眼爆破多循環的方式，如此的工藝存在較多的循環次數，這會明顯地增多準備循環的時間、吹眼時間、支護時間、吹炮時間等，從而使掘進的時間大大減少，最終嚴重影響到掘進效率。二是支護巷道。在巷道炮掘當中，在爆破完巷道之后需要實時地進行支護。以往在支護半煤巷巷道或者是一般煤巷的情況下，U型鋼支護或者是工字鋼架棚支護是經常應用的方式，這一系列的支護面臨不少缺陷，一方面，支護的效率低、成本高；另一方面，掘進的時間被大大占用，從而使掘進巷道單進能力受到嚴重影響。三是輸送因素。針對炮掘巷道來講，在完成放炮之后，會通過耙裝機來裝煤，以及通過調度絞車來牽引礦車，從而進行輸送。對于如此的輸送方式來講，其以單人接力操作作為主導的輸送方面。因此，如此的輸送方式不但輸送存在間斷性、自動化水平不高，而且輸送存在較多的環節，這會導致大量人力的消耗，以及面臨安全問題，從而對快速掘進巷道形成嚴重的影響作用。

2 炮掘巷道快速掘進技術

2.1 鉆眼和爆破施工技術

在點眼作業過程中，能夠結合點眼器進行點眼，從而有效地處理點眼不準確和點眼時間太長的問題，最終使快速、精確點眼的效果實現。并且，需要結合巷道圍巖的特點，合理與科學地選擇附件眼的最小抵抗點和間距，從而實現鉆眼質量的大大提升。掘進爆破煤礦井巷能夠實施一次成巷的施工方式，支護跟掘進作業一起進行，這樣的施工過程比較簡單，然而在具備較大圍巖裂隙、發育節理的軟巖區域會降低施工效果。為此，在中等以上圍巖硬度的范圍適宜應用該爆破技術，在巖石較為穩定的情況下，會提高爆破的效果。為了實現尤為理想的光面爆破效果，能夠實施下面的管理對策：在應用炸藥的情況下，由于其對形成巷道斷面十分關鍵，因此盡量應用威力大、傳爆性能優良、猛度低、爆速低的炸藥。根據光面爆破的機理，炮眼中的炸藥的爆炸是由于結合了爆炸氣體和爆炸沖擊波，這樣可以有效地破壞巖石。起爆于周邊眼的情況下，爆炸沖擊波會嚴重破壞巷道外邊巖壁和巷道當中的巖石。為此，務必使巷道周圍巖壁受到附近眼爆破的破壞性降低或者是消除，這樣才可以使光面爆破的效果實現。需要確保光面爆破為2以上的不耦合系數，并且確保藥卷的直徑在炸藥臨界直徑以內，確保穩定傳爆，提高爆破作業的安全系數。

2.2 巷道支護技術

我們以往使用的鋼棚支護方式存在顯著的缺陷，不但作業效率低，而且支護成本大，這不利于提高巷道的單進能力。在持續優化支護工藝的基礎上，可以將現代化錨索支護和煤巷錨網梯支護應用于煤巷中，如此一來，能夠顯著地減少支護巷道的時間。并且，對于施工機具來講，需要盡可能地使用高效率、大功率的錨桿鉆機，這樣不但能夠實現施工效率的大大提升，而且能夠使工人的勞動強度減輕。在選擇支護材料上，能夠通過鋼筋網對大壓力巷道頂板進行支護，而在小壓力頂板中應用鐵絲網和高分子塑料網進行支護。除此之外，針對選擇錨桿來講，還需要分析其受力，針對高應力范圍，需要在支護中應用新型強度較高的錨桿；針對低應力范圍，能夠在支護中應用快硬水泥錨桿或者是新型玻璃鋼錨桿。針對一些托頂煤巷道和頂板狀況較差的巷道，為了確保支護能夠實現理想的效果，能夠在支護中應用鋼筋梯配合錨索的方式。

2.3 輔助輸送技術

一是應用整體自移耙裝機。需要對傳統的耙裝機進行持續地改進和完善，像是將整體拖移滑靴平板設施安裝在一些耙裝機上，這樣可以實現耙裝機的改造與完善。能夠在皮帶機機尾連接滑靴平板整體，結合回柱絞車整體牽引耙裝機，并且，牽引皮帶機機尾前移。二是結合皮帶機進行輔助輸送。能夠以皮帶機輸送取代炮掘巷道當中的礦車輸送，以使皮帶機基于自移耙裝機實現輸送，并且，將梯子道設計在耙裝機機體之下。在實際生產過程中，首先鋪梯子道，之后將耙裝機前移，前移耙裝機到位之后再往前延伸皮帶機。如此一來，能夠在皮帶機上卸載耙裝機裝運的物料，然后結合皮帶機逐步輸送巷道炮掘煤巖到料倉中或者是皮帶機上。三是實現自動化輸送。能夠互相聯動后面皮帶機和耙裝機，盡量不需要人員的操作，實現輸送的自動化，從而使輸送效率提高。結合如此的設備，如果耙裝機開始工作，那么會自動牽引后面皮帶機工作。在此過程當中，能夠結合統一控制方式和單機控制方式實現皮帶機的控制。針對統一控制方式來講，能夠設計其為逆煤流以及順煤流的方案。皮帶機順利運行的情況下，能夠在皮帶機控制中應用順煤流方案。除此之外，為了確保皮帶機安全地啟動，在整體皮帶機啟動之前，需要一些預警，在結束預警之后根據次序實現皮帶機的延時啟動。

2.4 管理和組織技術

一是應用正規多循環作業方式。根據作業要求的循環圖表，在一個班次中根據定員將一系列的施工工種配足，根據工序且保證施工的質量和規格，確保施工作業的不間斷進行。在進行掘進的時候，應處理好三軟煤系太過暴露、缺少穩定性而導致的垮落情況，執行淺孔爆破，實施多循環作業。并且，應盡可能地減少溜子和皮帶輸送以及調運礦車的時間，從而保證快速掘進。二是科學地劃分一系列工種的施工。應確保有效地協調和科學地組織區隊班組長、輔助工、運料工、裝運工、裝藥工、迎頭工等，盡可能地使交叉平行作業實現，看作放炮、支護、掘進、輸送等為一個統一體，進而確保調配與指揮的一致性，確保多循環作業的順利實現。

3 結論

綜上所述，通過優化鉆眼和爆破施工技術和巷道支護技術，采用運輸系統連續化、優化勞動組織等措施，不僅可以顯著提高炮掘巷道掘進效率，而且明顯減輕工人作業強度，實現快速高效掘進。

參考文獻：

[1]李文獻.炮掘巷道錨桿支護技術應用[J].山東煤炭科技，2016（08）：28-29.

[2]茹宇.炮掘巷道高效作業技術流程的規劃[J].內蒙古煤炭經濟，2014（01）：187-188.

作者簡介：趙俊山（1986-），男，山東省陽信縣人，本科，助理工程師，從事普掘掘進技術管理工作。