郭建霖+曹起滔+趙帥

摘要：本文以河南新安煤礦為例，闡述了煤巷高效掘進(jìn)的技術(shù)、組織安排等方面。分析了原有生產(chǎn)中遇到的問題，并在爆破技術(shù)、排矸裝運(yùn)系統(tǒng)、錨噴支護(hù)系統(tǒng)、施工組織等方面進(jìn)行了改良，形成了更適合新安煤礦生產(chǎn)的高效掘進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，并初步進(jìn)行了試驗，取得了十分優(yōu)秀的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

關(guān)鍵詞：巖巷掘進(jìn)；高速高效；優(yōu)化優(yōu)選

1 引言

河南能源股份有限公司新安煤礦，其核定生產(chǎn)能力為120W噸，是一座現(xiàn)代化的礦井。其地質(zhì)條件比較復(fù)雜，為保證施工建設(shè)中的安全，在實(shí)際生產(chǎn)中，除避開構(gòu)造發(fā)育區(qū)、對其提前進(jìn)行注漿加固外，提高工作面工作強(qiáng)度也是重要一點(diǎn)。在提高采煤機(jī)推進(jìn)速度的同時，與其相配套的巖巷快速高效掘進(jìn)綜合配套施工技術(shù)顯得尤為重要。研究高效掘進(jìn)技術(shù)具有很大的工程意義。本文以具體問題為例，分析了當(dāng)前生產(chǎn)中存在的問題，并提出了解決辦法，在爆破技術(shù)、裝運(yùn)系統(tǒng)、支護(hù)系統(tǒng)、施工組織方面進(jìn)行了改良，給高效生產(chǎn)提供了條件。

2 工程施工統(tǒng)計分析

2.1 工程概況

新安煤礦11240下巷里段底板巖巷布置在二1煤層底板以下正巷段638.64m，巷道長度達(dá)到728m，巷高（凈）2.8m， 巷道近煤段及半煤巖段巷寬（凈）3.5m，， 進(jìn)入煤層底板5m以后巷寬（凈）3.3m，巷高（凈）2.75m，墻高1.3m，S掘=9.35m2 ，S凈=8.56m2。采用YT—28風(fēng)鉆打眼，使用錨桿鉆機(jī)給拱部錨桿打眼安裝，使用的是PZ—5型噴漿濕式噴漿機(jī)型號。3#煤礦使用含水炸藥，毫秒延期電雷管1～5段，使用正向裝藥結(jié)構(gòu)，使用MFB—200型發(fā)爆器進(jìn)行一次起爆，串聯(lián)聯(lián)線。

2.2 掘進(jìn)施工關(guān)鍵問題

在對掘進(jìn)過程的監(jiān)測中，發(fā)現(xiàn)的問題如下所述：

（1） 施工安排不合理。工人無法高效完成掘進(jìn)支護(hù)工作，不能進(jìn)高效工作；

（2） 支護(hù)系統(tǒng)不成熟。初期采用φ18mm圓鋼錨桿，大錘安裝，錨固力低，預(yù)應(yīng)力不強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致間排距較小，錨桿數(shù)量較多，無法保障工作的安全；

（3） 中深孔光面爆破技術(shù)不完善。眼深偏小，輔助工序占用有效時間比重較大，限制了爆破速度和掘進(jìn)速度；

（4） 排矸系統(tǒng)安排不合理。排矸系統(tǒng)線路不夠明確，需要盡快改進(jìn)安排設(shè)計。

3 綜合掘進(jìn)技術(shù)優(yōu)選

通過以上問題總結(jié)及其分析，經(jīng)過充分地技術(shù)論證，提出了以下有效的快速高效巖巷掘進(jìn)綜合配套技術(shù)措施：

3.1 新型錨桿支護(hù)系統(tǒng)

永久支護(hù)及臨時支護(hù)采用直徑φ20×2000mm等強(qiáng)螺紋鋼錨桿（左旋），每根錨桿用2支CK2350錨固劑，錨桿露絲長度為10～40mm，每根錨桿初設(shè)錨固力100KN。頂板破碎嚴(yán)重、有淋水、過地質(zhì)構(gòu)造帶時，可與生產(chǎn)科、地測科等部門聯(lián)系，補(bǔ)充專項技術(shù)措施。

噴射混凝土標(biāo)號200號，采用PC.32.5號普通硅酸鹽水泥砂為中粗砂，米石含雜質(zhì)不超過2%，含水率4%-6%，米石直徑不大于15mm，混凝土中水泥：沙：米石配合比為1：2：2（重量比），速凝劑摻入量為水泥重量的2%～4%。噴射抗壓強(qiáng)度為22MPa，抗拉強(qiáng)度為1.6 Mpa。

3.2 中深孔光面爆破技術(shù)優(yōu)化

在新安煤礦11240工作面下巷進(jìn)行深孔爆破試驗表明，根據(jù)新安礦具體的施工工況和施工設(shè)備使用情況，炮孔深度設(shè)計為1.9-2.1米，巷道光面爆破采用周邊眼空氣柱裝藥結(jié)構(gòu)，周邊眼間距不得超過250mm。炮眼誤差不得超過40mm，周邊眼全部預(yù)留光爆層，光爆層厚度400～500mm，炮眼利用率85%。為巖巷的快速高效掘進(jìn)提供爆破優(yōu)勢。

3.3 裝運(yùn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

裝運(yùn)設(shè)備的設(shè)計直接影響了采掘過程中的各項進(jìn)度。本文詳盡闡述了裝運(yùn)系統(tǒng)的實(shí)施原則及設(shè)計實(shí)施方案：

巷道掘進(jìn)施工中采用PZ-60B型扒斗式扒巖機(jī)裝巖，機(jī)身前方設(shè)有照明。扒巖機(jī)尾繩輪的固定位置應(yīng)高出巖堆800～1000mm以上，尾輪用鉤掛在固定楔（地錨、地錨繩）上，固定楔長度為600～800mm，固定楔孔深不小于400mm。扒巖機(jī)在傾斜巷道內(nèi)固定時，除4個卡軌器固定牢固外，還應(yīng)在機(jī)身前后方兩側(cè)用直徑不小于150mm的圓木打兩至四根戧桿，以防機(jī)身下滑。扒巖機(jī)裝巖槽上方兩側(cè)必須安設(shè)封閉式護(hù)身欄桿，護(hù)身欄桿應(yīng)用直徑不小于6mm的鋼筋焊制，網(wǎng)間隙不超過200mm，護(hù)身欄高度為500mm。扒巖機(jī)距工作面的最大距離為30m，最小距離為6m。耙裝作業(yè)開始前，甲烷斷電儀的傳感器，必須懸掛在耙斗作業(yè)段的的上方。

3.4 整體工藝參數(shù)設(shè)計

（1） 作業(yè)制度：采用新型作業(yè)方式。隊干6人，辦事員1人，材料員1人。

（2） 設(shè)備配備：風(fēng)鉆使用YT—28型，噴漿濕式噴漿機(jī)采用PZ—5型，使用錨桿鉆機(jī)給拱部錨桿打眼安裝。

（3） 巷道斷面及支護(hù)參數(shù)：巷道近煤段及半煤巖段采用36U型可縮性支架（舊36U改造）支護(hù)斷面進(jìn)入煤層底板5m以后巷道采用直墻半圓拱斷面。

（4） 爆破參數(shù)：周邊眼間距必須小于250mm。炮眼誤差必須小于40mm，周邊眼務(wù)必提前留下光爆層，光爆層厚度在400～500mm之間，炮眼利用率達(dá)到85%，眼痕率：硬巖大于等于80%，中硬巖至少50%，軟巖周邊成形需要符合設(shè)計輪廓要求。

4 試驗效果分析

根據(jù)本文進(jìn)行的試驗，得到了一個良好的經(jīng)濟(jì)效益，提升了作業(yè)的高效性和科學(xué)性。

新舊式掘進(jìn)綜合工藝經(jīng)濟(jì)效益對比分析 單位：元/m

從表明顯得知，巖巷采用新型綜合配套掘進(jìn)技術(shù)后，每米巷道掘進(jìn)可省243.46元人民幣。由此可得，全礦巖巷實(shí)施快速高效掘進(jìn)綜合配套工藝將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)論

在巖巷的掘進(jìn)過程中，輔助設(shè)備的現(xiàn)代化程度，支護(hù)設(shè)備的完善，運(yùn)輸設(shè)備的成熟，組織排班的合理，都能夠影響高效掘進(jìn)的進(jìn)程，巖巷的掘進(jìn)是一個系統(tǒng)的工程，在提升機(jī)械化、智能化、科學(xué)化的技術(shù)同時，也要改進(jìn)新的、科學(xué)可行的施工組織和管理方法，完善制度，建設(shè)一支專業(yè)的有技術(shù)含量的隊伍，提升經(jīng)濟(jì)效益。

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