大断面软岩巷道一次成巷快速施工技术研究

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1、大断面软岩巷道一次成巷快速施工技术研究　　摘要：针对常村煤矿1110岩石集中巷施工对软岩爆破技术、支护技术、劳动组织进行研究，总结了一整套大断面软岩巷道一次成巷快速施工技术。　　关键词：光面爆破支护劳动组织　　前言：　　目前我国大多数煤矿都面临着软岩巷道掘进效率低的问题，特别是大断面软岩巷道施工，由于进行大断面岩巷施工过程中易发生掉顶、片帮事故，巷道成型极难控制，巷道施工后易发生底臌、两帮内挤、顶板下沉、浆皮开裂现象，巷道前掘后修现象较为普遍，严重影响岩巷掘进速度。目前由于各个煤矿的具体条件不同，国内外也没有统一成型的整套施工技术。只有在具体条件下具体分析其围岩应力性质机理，采取

2、相应的施工方式、支护方法和措施，才能取得良好的效果。因此，研究大断面软岩巷道爆破及支护技术，从而降低巷道翻修率，提高掘进效率是应当亟待解决的问题。本文针对常村煤矿施工的断面为4.2×3.5m1110岩石集中巷进行施工技术研究，以选择合理的整套软岩巷道快速施工技术。　　1.地质概况6　　1110岩石集中运输巷为先期为1110工作面运输巷，满足1110工作面回采时的煤炭运输、通风、行人、运料需要；后期为西翼总回风巷，其服务年限为矿井西翼回采结束。该巷西部与11采区第四中部车场相连，北部为未开采区，南部为1106工作面；东部为1107工作面，西为设计的西翼13采区。1106工作面与该巷

3、相距100m，在施工中不会对该巷产生较大影响。该巷为穿层巷道，穿过的岩层主要有砂岩、泥岩、沙质泥岩、L7灰岩、L8灰岩。但大部分区段为砂质泥岩，地层构造非常复杂。　　2.爆破施工方案　　软岩巷道的光面爆破不同于稳定岩层的光爆，其主要原则是：按照巷道设计轮廓线成形，尽量减少炮震裂隙，但不需要眼痕率的要求。根据此原则，软岩巷道光爆施工，周边眼采用不耦合单段空气柱式装药结构，利用药卷巷与孔壁间的换装空气间隙，药卷与炮泥间的轴向空气柱，来缓冲爆炸作用于孔壁的冲击力，使之等于软岩在多向应力状态下的抗压强度，即在炮眼周围不产生粉碎区，并尽快形成相邻周边孔间的贯穿裂缝，从而控制围岩裂隙的发展。

4、　　2.1掏槽方式　　掏槽眼的作用增加爆破的自由面，提高爆破效果。掏槽眼的布置位置应布置在巷道断面中央靠近底板处，掏槽形式应根据巷道断面大小和开挖岩体的性质确定，由于该巷所穿过岩层以泥岩、砂质泥岩和炭质泥岩为主，岩性较软，所以选用三角柱直眼掏槽形式。　　2.2辅助和周边眼布置　　辅助和周边眼的作用主要是继续扩大掏槽，形成巷道轮廓，其布置参数见表2和图2所示。为了实现光面爆破提高爆破效率，掏槽眼和辅助眼使用耦合装药结构，周边眼使用不耦合装药结构，要严格控制周边眼药量，保证巷道成型，尽量减少围岩破坏和超欠挖。6　　2.3炮眼深度　　合理的炮眼深度应根据凿岩极具的凿岩能力和工人的操作水

5、平有关，一般气腿式凿岩机较合适的眼深为1.8～2.2m。由于巷道所穿过岩层较软，空顶距离不能太大，所以确定掏槽眼深度2.2m，辅助眼和周边眼深度1.8m。　　2.4爆破微差时间　　光爆法炮眼起爆时差弱超过0.1s，一个炮眼就同单独起爆一样爆破效果很差，因此应尽可能减少光爆炮眼的起爆时差。因此用1～5段矿用8毫秒延期电雷管总延期不超过130s。　　3.支护施工方案　　3.1主要支护措施　　针对1110岩石集中巷具体地质条件采取锚网喷支护、锚索加强支护、滞后注浆联合支护形式锚杆为Φ18×2200mm高强预应力锚杆，每根锚杆选用三卷MSCK2335树脂卷锚固，设计锚固力150kN。锚杆

6、间距700mm，排距700mm，锚索为18.9×6300mm钢绞线，在断面内布置五套，排拒1500mm，安装锚杆采用2卷MSCK2335和3卷MSK2335树脂卷锚固。　　3.2支护技术参数　　（1）支护参数。钢筋网：电弧焊钢筋网，6mm圆钢，网孔100mm×100mm，满铺；锚索：18.9×6300m高预应力锚索；注浆锚杆：采用长度2.6m的4分钢管制成，底端1.0m长度内错开钻孔，孔径由大到小，前端孔径8mm，后端4mm，采用空心速凝水泥卷封孔，封孔长度为1.6m，注浆时从底角向上一次注浆。喷射砼：设计强度等级为C20，初喷厚度50mm，复喷厚度50mm，配合比1：2：2。6

7、　　3.3整体施工方案　　1110岩石集中运输巷整体施工方案：光面爆破――锚网支护――初喷――关键部位锚索加强支护――复喷――壁后注浆注浆。　　按分段施工：迎头掘进锚网支护并进行初喷，5m后在打设锚索，在耙矸机后进行围岩注浆三个地段可以平行作业。　　4.劳动组织　　1）实行多工序平行作业　　实行多工序平行作业，在有限的时间和空间里把放炮支护、出矸、钻眼、注浆等工序统筹安排，使每一个循环时间和巷道空间得到充分利用，有利于缩短循环时间，提高工时利用率。在岩巷掘进中，钻眼和装岩两个工序