岩巷快速掘进技术在1890煤矿的应用与研究

吴增锋

摘要:巷道快速掘进就是采用合理的掘进破岩、装运和支护技术,科学管理施工各个工序，使每个工序用时最少、各个工序之间转换顺畅，使巷道施工技术和组织管理优势都能够良好发挥。1890矿通过改进传统的“先掘后喷”施工工艺为“一掘一初喷+复喷”，优化劳动组织，优化循环作业图表等技术手段，保证生产组织的良性推进，实现了岩巷炮掘单进水平的提升。

关键词：岩巷快速掘进；劳动组织优化；优化炮眼数量；

中图分类号：C35文献标识码： A

目前，我矿岩巷掘进施工仍使用钻爆法，使用气腿式凿岩机配合耙斗式或扒装机作业，掘进速度一般为35~45 m/月。由于施工工艺、施工组织管理等方面的制约，使用钻爆法单进水平一直处于较低的水平。随着矿井近年来采掘接续愈发紧张,需提高岩巷掘进的单产单进，1890煤矿在+1682m水平5-7#运输石门掘进中推广应用深孔爆破技术，岩巷炮掘工作面单进水平取得突飞猛进的提升。1890煤矿中深孔爆破技术试验成功,由月单进,40~ 50m提升了到90m以上。但是，如何进一步提升岩巷炮掘单进水平,已成为我矿急需解决的技术难题。

1、工程概况

新疆焦煤集团1890煤矿位于矿区东南部, 2007年正式投产,设计生产能力120万t/a，矿井采用主、副斜井开拓，通风系统为分区式。+1682m水平5-7#运输石门是1890煤矿南翼采区的主要运输石门，巷道断面为半圆拱形，规格为4 160 mm×3580 mm，巷道掘进断面积13.45m²，净断面积为12.28m2（见附图1）。该掘进工作面岩性为泥岩、细砂岩、粗砂岩。巷道采用锚喷支护,锚杆间排距为1000 mm×1000 mm，角度误差不得小于75°，深度误差不得大于50 mm。,锚杆锚固力不小于50kN，预紧力矩不小于50n·m。巷道支护均选用1.8m长的金属锚杆，锚杆直径为18mm，锚固端长度为400mm，并压扁加工成反麻花状，外露端加工50mm丝扣。锚固方式为采用合成树脂药卷端头锚固。锚固剂选用型号为MSCK2350合成树脂锚固剂，其直径是φ23mm，长度为500mm。片网：2000mm×1000m（长×宽），搭接不小于100mm，每隔200～300mm用扎丝联一道网。

附图1：

2、巷道掘进设备

采用“一掘一初喷+复喷”施工工艺，其巷道掘进装备和材料配备为：YT-28气腿式凿岩机5台（2台备用）；中空六方接长式钻杆；φ43m一字型钻头；ZWY-150/57.2 挖掘式装载机1台；MQT-130/2.8气动锚索钻1台；PC7I(B)型转子式混凝土喷射机1台；JZY-4型激光指向仪1台。

3、实现快速掘进的主要环节

3.1施工工艺

1）施工工艺流程。为了最大限度的安排平行作业,优化各工序间的衔接，摒弃窝工现象，测试优化各工序的耗时。正规循环为“交接班→瓦检、敲帮问顶→扒上部矸→打上部眼→扒下部矸→打下部眼→打顶、帮锚→连线装药→爆破→初喷→文明生产”，完成该“十一工序”视为完成1个循环。

2）劳动组织。将传统的“三八”作业制改为“四六”作业制。即在原2个掘进班、1个喷浆班的基础上增加1个掘进班（掘进班作业时间6小时，喷浆班作业时间8小时）。喷浆班与增加的掘进班平行作业,不单独占用时间。增加的掘进班在扒装机前掘进，喷浆班在耙矸机后复喷成巷，当增加的掘进班作业完成后，喷浆班对巷道迎头未喷浆巷道进行初喷作业。

3）作业方式。将原 “一掘一锚一喷”的作业方式改为“一掘一初喷+复喷”。增加的掘进班与喷浆班利用巷道扒装机前后的空间和掘进班交接班时间差进行交叉平行作业，将掘进工作面的初喷和扒装机后巷道成巷施工同时进行。

3.2爆破技术

将原岩巷掘进的台阶法施工和浅眼多循环改为中深孔全断面一次爆破法，提高了单循环进尺减少了循环次数和辅助作业的时间。通过不断试验、改进、摸索，掌握了适用于不同岩性中深孔爆破技术的炮眼布置、炮眼深度、装药量、炮泥封泥长度等爆破参数，解决了 “冲眼”的难题。减少炮眼的施工数量，将原108个炮眼，减少为62炮眼，将岩巷光爆成型质量大幅度提升，炮眼利用率由原来的75%提高到了95%。单循环进尺可增加0.7-1.0 m，月度岩巷可增加进尺40m左右。

3.4管理方法

通过科学组织安排作业时间，充分发挥生产班各工种的潜力,调动各生产环节的积极性。

1）采用多台施工机械设备配套使用。扒装机、喷浆机、锚索钻机、气腿式凿岩机和激光定向仪等多台设备配套使用。

2）3台气腿式凿岩机同时作业。在13.45m²断面的巷道中布置3台YTP-28型气腿式凿岩机同时作业,每台钻机打19~21个炮眼。由带班队长指导打眼工施工导向眼，使用好导向炮棍，并由打眼技术最好的打眼工施工掏槽眼和周边眼，确保掏槽眼和周边眼的质量，保证掏槽眼的掏槽深度达到要求，确保周边眼平直、落在同一平面上。打眼前有带班队长依据激光和腰线，在巷道迎头根据掘进尺寸画出巷道轮廓线、眼位。打眼工必须参照导向炮棍打眼，炮眼必须做到平、直、齐。

3）采用多工序平行作业。打眼与扒岩平行作业、施工巷道支护锚杆与出渣平行作业；清理巷道底板、刷帮与掘进平行作业；喷浆准备工作与掘进施工平行作业,喷浆与掘进平行作业。

4、结语

通过试验和实践应用得出以下结论；改进的“一掘一初喷+复喷”施工工艺、优化的“四六”作业劳动组织、中深孔爆破技术等技术、管理创新成果的综合应用，提高了工效，降低了成本投入，对提升钻爆法岩巷单进水平具有重要作用，具有科学性、实践性,经济效益明显，有较好的推广应用价值。

参考文献：

[1] 任连贵、张永康，掘进工，中国矿业大学出版社，2003年

[2]煤炭工业部，煤矿工人技术操作规程 巷道掘进，煤炭工业出版社，1997年

[3]张荣立.采矿工程设计手册.煤炭工业出版社,2003.5.