浅析煤矿岩巷大断面快速掘进新技术的实践(孔令会)

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1、浅析煤矿岩巷大断面快速掘进新技术的实践孔令会（淮北朔里矿业有限责任公司；安徽淮北235052）摘要：本文浅析当前煤矿岩巷掘进技术现状，分析了影响岩巷掘进速度和工效的一些问题，介绍了大断面岩巷快速掘进使用的新技术措施。关键词：光面爆破；锚喷支护；快速掘进；岩巷大断面1引言随着煤炭工业的不断发展，岩巷掘进技术也更加成熟，并大大加快了掘进的速度。例如锚喷支护技术的推广应用；中深孔爆破；机械化程度的提高，形成了比较成熟的机械化作业线。2快速掘进技术简介(1)锚喷支护技术。现在90％以上的岩巷均采用了锚喷支护技术。目前，在锚喷支护作业中，锚杆直径大多为18mm，锚杆长度为1.7～2.2m，锚固剂一般使用

2、树脂锚固剂，锚杆布置形式多采用梅花形；大断面岩巷的喷浆厚度一般为120～150mm。锚喷结合光面爆破，支护取得了较好的安全和经济效果。(2)中深孔爆破。在岩巷掘进中，一般多采用钻爆法施工，按炮眼深度将爆破方法分为1.8m以下的浅孔爆破、1.8～2.5m的中深孔爆破、2.6～4.0m的深孔破和4.0m以上的超深孔爆破。近年来，随着掘进机具的改进和发展，高效大功率凿岩设备相继出现，为中深孔爆破技术的应用和发展也提供了良好条件。中深孔爆破正逐步替代浅孔爆破，尤其在岩巷掘进中，应用中深孔爆破技术，对于加快岩巷掘进速度起到了很大的作用。(3)岩巷掘进机械化作业线。在上世纪八十年代以来，煤炭基本建设通过引

3、进、消化、吸收和示范，推广了以调车盘、耙斗装岩机为主，以侧装机、全液压钻车为主，以电动凿岩机为主和以钻装锚机组为主的四种岩巷机械化作业线，应用在大断面岩巷施工中，创造了良好成绩，为快速掘进奠定了良好的基础。3工程情况1）地质概况。某处北大巷全长3500m左右，向北为5‰的4上坡，是该矿北部扩建区的重要工程，建成以后担负整个北部扩建区的材料、设备和人员的运送任务。巷道所穿过的岩层岩石硬度系数f=6～l0，顶板淋水不大，岩性以白色粗砂岩、砂质页岩为主，岩层节理较为发育。该巷道原设计为料石砌碹支护，三心拱形断面，掘进断面积20.6m2，净断面积为l4.8m2(见图1)。2）巷道施工初期存在的问题。巷

4、道料石砌碹是一种繁重的体力劳动，施工过程中工效低、壁后充填量大，需要大量的接顶材料，巷道堆积物也多，安全间隙难以保证，施工速度也慢。因此该巷道原施工方法，掘进速度非常慢，严重制约着北部扩建区的扩建进度，影响正常的生产任务完成。4主要施工技术措施该大巷施工改进施工方案，通过采取改变永久支护形式、中深孔爆破、多工序平行作业等措施，快速顺利地完成了相应地进度任务。该巷道余下的工作量，施工平均月进尺达到了l00多m，最高月进尺近200m，为整个北部扩建区提高生产能力赢得了时间，同时也积累了一些大断面岩巷快速掘进的经验。1）修改设计，积极为快速掘进创造条件。①永久支护形式由原来的料石砌碹，改为锚喷支护，

5、以减少支护工程量，减轻劳动强度。②巷道断面形状由原来的三心拱改为半圆拱，提高巷道承载能力。修改后，巷道净断面积为17.6m2，掘进断面积减小为19m2，大大减少了掘进工程量；每米巷道打锚杆11.2套，喷120mm厚C15混凝土，支护工程量的大为减少，对提高巷道掘进速度非常有利。设计修改后的巷道断面见图1。2）光面爆破，为锚喷支护打下基础。为实现光面爆破，在巷道施工中严格实行了“两定”、“三保证”制度。其中“两定”即为打眼工定人、定位；“三保证”即为4保证周边眼间距不大于400mm，保证周边眼装药量不超过lOOg／m，保证周边眼炮泥封口质量。遇到岩石较为破碎点，周边眼间距缩小为220～250mm

6、，并实行隔眼装药。宁可欠挖，不可超挖；出现超挖时，尽量用镐刨，用撬棍橇，不得已时才用炮崩。周边眼采用正向装药结构，一般只装引药，引药后装填200-300mm炮泥，眼口充填200mm炮泥糊口。通过采取这些措施，成功地实施了光面爆破，光爆眼痕率达了92%，为锚喷支护创造了良好的条件。3）“抛掷爆破漏斗楔形掏槽”，提高循环进尺速度。为提高爆破效率，增加循环进尺量，在中深孔爆破中采用了“抛掷爆破漏斗楔形掏槽”。在具体做法上，也就是在掏槽范围内先形成漏斗，为掏槽眼爆破增加自由面，提高掏槽效果。设计抛掷漏斗半径r=600mm，最小抵抗线W=700～900mm。在掏槽眼布置中，分上下三排布置（眼口距1600

7、mm，眼底距200～400mm，排间距500mm，垂直深度比辅助眼深200mm）。爆破所用雷管为毫秒延期电雷管；从第l段到第2段一次顺序起爆。实践表明，采用该掏槽方式，掏槽效果较好，掏槽深度均达到了2m以上。4）改造运输系统。以前料石砌碹期间采用的是双轨过渡式车场调车，不但增加了掘进期间轨道铺设量，且增加了铺设永久轨道时的拆除量，安全间隙得不到保证，同时也不利于掘进期间砌筑永久水沟作业。为克服此弊