岩巷大断面炮掘分层施工快速掘进技术

岩巷大断面炮掘分层施工快速掘进技术

黄续续

黄续续

中煤新集刘庄煤矿安徽淮南232000

摘要：随着煤矿的快速发展，对煤炭的需求量不断增加，但在实际的煤矿开采工作中，由于受设备、技术的限制，不能很好地保证煤矿开采接替与平衡性。为提高岩巷施工掘进效率，通过现有的地质条件，选用合理的施工工艺和设备是提高大断面岩巷掘进施工进度的重点，本文分析了大断面岩巷快速掘进技术的概况，并对施工中的关键技术要点进行了综合分析，并在西一回风二石门予以应用，最高月平均单进85m，为以后的岩巷大断面掘进施工提供参考和借鉴。

关键词：岩巷大断面；炮掘；快速施工；分层施工

0引言

煤炭资源在中国经济发展中起到的作用是至关重要的。资源供给的速度和质量直接影响着产业的稳定发展。近年来，随着开采深度的增加，其地质条件越来越复杂，不仅影响掘进效率和开采难度，而且对施工人员的安全构成很大的威胁。特别是在大断面岩巷施工过程中，施工条件的复杂性对施工技术提出了更高的要求。在这种情况下，相关专业技术人员有必要对具体的施工要求、技术进行综合分析，将岩巷井巷工程与现有煤矿工艺设备相结合，制定科学、合理的施工方案，将巷道分为上、下层台阶法掘进施工。

1岩巷大断面爆破快速施工技术综述

在煤矿现阶段开采过程中，石门、大巷、机头硐室等为矿井巷道中的岩巷大断面，由于现在煤矿开采深度较深，地质条件的相对复杂，生产工艺、设备相对落后，直接制约大断面岩巷掘进速度效率，然后产生相关的一系列问题。为了解决克服这些问题，经过反复实践得出定论，采用分层台阶法掘进施工，巷道断面为5.6*4.4m,其施工工艺将巷道的高度分为上、下层施工，上层高度控制在3m,下层高度控制在1.4m，上、下分层的错距控制在8m，前方上台阶掘进与后方下台阶同时向前掘进，并利用现有装备风锤钻眼、耙矸机、侧卸式装岩机联合出货三种配套作业设备进行爆破掘进作业，各自发挥各自用途，极大的提高了爆破掘进效率，不仅施工效率高，还能保证围岩的稳定性，确保了巷道施工安全可靠，上、下层台阶法施工，爆破自由面大，施工工艺简单，在刘庄煤矿岩巷大断面掘进中得到了广泛的应用。

2岩巷大断面炮掘快速旋工前期的准备工作

2.1掏槽眼技术要点

掏槽眼为爆破环节中的重点工作。通过对岩石巷道内部结构的科学合理分析，制定了详细的爆破图表及说明书，并编制相关技术要求，确保了爆破工作的顺利和安全。为了满足爆破要求，一般来说，上台阶掏槽眼之间的距离应控制在1200mm，自上台阶底板向上300mm开眼位，上下眼间距控制在300mm，双排掏槽眼，每排个数为8个，中间补一中孔眼，防止有大块矸石蹦出，另外也起到增加自由面作用，周边眼和辅助眼之间的距离为500mm，炮眼深度、角度、眼间距严格按照爆破图表进行布置，掏槽眼深度要比辅助、周边眼深200mm。爆破后的巷道轮廓要有眼痕率，且炮眼利用率要在规定之内，既加大光面爆破也提高了单进效率，下台阶巷道高度为1.4m左右，如遇到坚硬岩石，下台阶进尺眼位必须按照巷道的方位角进行布置，打眼深度控制在2.6m，下台阶循环进度大于上台阶巷道进尺进度0.8m，如遇到巷道岩石较软，可以采取每10m为一段的爆破范围，在下台阶上表面布置炮眼，每排6个，排距为800mm，一次起爆，这样大大增加了下台阶掘进速度，其次在巷道水沟位置，要补一排眼，方便后期排水水沟的施工。其次，要校正中腰线，严格按照巷道方位进行打眼，防止眼位布置不正确，导致爆破效果差。

2.2岩巷大断面辅助眼和周边眼分析

为了保证大断面分层快速施工，除上述做好掏槽眼布置以外，还要对辅助眼和周边眼，底眼做出合理科学的技术参数，两者相辅助才能爆破预想效果，起到相辅相成的作用，辅助眼和周边眼布置的科学性也大大增加了掏槽眼爆破自由面积，为最终的爆破效果做好充分的准备工作，其次辅助眼的眼间距不准随意调动，周边眼眼间距与辅助眼间距必须与巷道的方位保持一致，底眼下扎角度不大于45度，底眼间距控制在500mm，辅助眼与周边眼深度要控制一致，防止出现爆破后留有伞岩状态，对光面爆破以及循环进度都有制约。下台阶爆破施工如遇到坚硬砂岩，周边眼布置在巷道轮廓线上，外扎75度角，周边眼与辅助眼眼间距布置在500mm，防止爆破后有大块矸石，不利于安全管理。

3岩巷大断面炮掘快速施工爆破环节的技术分析

3.1爆破施工

安装雷管炸药前，必须用清扫器将眼孔内碎石清理干净，保证眼孔内无积水碎石以及杂物，炸药、雷管的选择必须与大断面岩巷的特征相结合并符合国家煤矿安全规程规定。装药爆破必须执行一炮三泥，坐底泥、封口泥必须捣实，炮泥硬度要适中，否则达不到预期爆破效果，爆破完成后，必须等到规定时间炮眼吹净方可进入，防治一氧化碳中毒，以提高施工安全性。

3.2岩巷大断面爆破应急处理措施

在实际的爆破作业过程中，如果爆破强度足够大，就会导致一定程度的差异爆轰，导致爆破施工的整体效果不能满足预期。这种现象的原因是前一段的炸药为下一次爆炸的炸药提供了自由表面，从而创造了充分的爆炸条件。起爆顺序分为掏槽眼、辅助眼、周边眼，周边眼与底眼可以使用同一段雷管，岩巷大断面爆破必须严格按照爆破说明书规定的雷管爆破段数进行起爆，防止雷管瞎炮产生安全威胁。

4大断面岩巷快速施工支护作业技术要点分析

首先，为了提高围岩两侧岩石的稳定性，必须采用混凝土进行初喷加固，以避免后期施工中落石的现象，并保持施工安全。同时，还可以避免井下空气中的潮湿水分进入岩石裂隙，防止腐蚀岩层，减少裂隙的可能性，增加围岩的稳定性，其次，在填充混凝土后，进行设置螺栓压力网，采用锚杆、索进行永久支护，最后，进行二次喷浆工作，封闭巷道周围支护，并使用混凝土抗氧化剂来提高其稳定性和坚固性，从而形成永久性支撑系统，以确保后期完工的安全性。

5施工期间的机械设备和安全管理

在实际的施工过程中，必须对机械设备进行定期的维护和检修，以保证设备的正常运行，降低故障的概率。然而，机械管理与操作人员的操作水平和操作方法密切相关。因此，为了保证施工人员充分掌握科学合理的施工方法，提高施工的稳定性，必须在施工前对其进行培训，并能在后期维护机械设备。此外，在正式使的耙矸机钢丝绳进行日常检修，发现异常问题，钢丝绳断裂或磨损到规定值时，应及时更换钢丝绳，同时要对侧卸式装岩机液压系统及电控箱做好日常的检修工作。

6结束语

通过以上分析，可以看出，合理应用快速掘进技术可以有效地提高大断面岩巷的施工效果，大大提高施工进度，为后期煤矿开采打下良好的基础。然而，在实际的施工过程中，由于施工环境和人为因素的影响，施工中会遇到很多困难。因此，在施工开始前，需要相关技术人员结合施工条件和要求，在实际施工过程中制定详细的施工方案。根据实际现场变化条件制定合理的施工方案及技术要求。同时，提高施工人员的安全意识和责任心，减少事故的发生。

参考文献：

[1].刘宏.岩巷大断面炮掘快速施工技术分析.科技创新与应用,2016.04.108.

[2].王宏.岩巷大断面综掘快速施工技术应用.中国煤炭工业,2015.09.62-63.