煤礦大斷麵岩石巷道快速掘進技術探討
工程技術
作者：王金剛
【摘要】文章結合霍州煤電集團金能煤礦大斷麵岩石巷道概況，通過分析傳統岩巷下山掘進技術不足之處，詳細探討了新型機械化作業配套方案、技術實施情況，以及實施效果和目的，可供類似工程參考借鑒。
【關鍵詞】金能煤礦；快速掘進；掘進效果
引言
霍州煤電集團金能煤業有限公司位於山西省忻州市靜樂縣境內，開采麵積20.4151km2，設計生產能力1.2Mt/a，全井田地質儲量kt，可采儲量kt，礦井服務年限137.6a，現施工三個井筒工程，其中副斜井掘進斷麵21.93m2，坡度-21°，設計長度1499m，經過不斷探索研究，對大斷麵岩石巷道快速掘進技術有了較深研究，創造了單進120m的良好成績。隨著高產高效礦井建設的迅速發展，金能煤礦大力發展綜合機械化掘進成套設備來提高掘進速度，對提高開掘工作麵單進水平有重要意義。
1、傳統岩巷下山掘進分析
長期以來，在岩石斜巷掘進中，金能煤礦采用鑽爆破岩、普通耙裝機耙裝矸石。施工工藝流程為：交接班安全檢查→找頂找線（臨時支護）→拱部錨網→拱部噴漿→打上部眼→倒矸、裝矸→兩幫錨網→噴幫部漿→打下部炮眼→裝藥放炮通風→交接班。每掘進約30m，要停止掘進進行出矸、釘道、延接管路、移耙裝機等，不能實現一次成巷。
（1）鑽眼環節。大斷麵岩巷全斷麵布置120個炮眼，按照2部氣腿式鑿岩機打眼，每個炮眼用時6～8min，打眼時間4～5h，占用人員5～6人，並且噪音大，工人勞動強度高，掘進麵打眼震動壁麵掉矸易傷人，不利於安全生產及職業病防治。
（2）排矸、出矸環節。下山掘進距離長度較長，出矸占用時間加長，嚴重製約施工進度。按照21m2的斷麵計算，一茬炮出矸量約50礦車，按照每鉤提升2輛礦車出矸，需要提升25次，斜巷提升距離按照500m計算，絞車提升速度1m/s，考慮上車場摘掛鉤、調車影響，每出2礦車矸石需要20～25min，單出矸環節就需要12～13h。
（3）生產組織方麵。出矸期間，礦車占用絞車，又不能將噴漿所用的混合料車及時運至耙裝機後方，出矸與噴漿不能平行作業，嚴重製約施工進度，日常統計每循環占用時間約24h；耙鬥式耙裝機裝岩不能做到一次成巷，且裝岩不徹底，影響施工效率。每次挪移耙裝機進行支護需要2～3d，月進尺約50m。
2、新型機械化作業配套方案
根據對耙鬥式耙裝機裝岩、絞車提升礦車運輸作業線存在問題的分析，要提高掘進技術水平，應通過研究新型機械化作業線配套方案，尤其是鑽掘工藝、快速裝岩、斜巷排矸運輸作業線，以縮短排矸時間或增加平行作業時間來提高掘進速度。優化後的作業線在該巷道施工期間進行實踐，施工工藝流程：交接班安全檢查→找頂找線（臨時支護）→拱部錨網→拱部噴漿→倒矸、裝矸→退耙裝機→兩幫錨網→噴幫部漿→打上、下部炮眼→裝藥放炮通風→進耙裝機→交接班。該方案真正實現一次成巷，掘進麵掘進與後麵釘道、挪移設備同步進行。
（1）臨時支護。快速架設臨時支護是煤礦安全保證的前提，金能煤礦根據現場作業條件，采用金屬前探梁作為臨時支護，金屬前探梁製作簡單，使用方便，減少了架設臨時支護時間。
（2）鑽眼環節。采用YT-28型氣腿式風動鑿岩機鑽眼，3台同時作業，工作麵鑽眼平均生產率為86.1-102.6m/h。操作人員執行七定（人、鑽、位、眼、時、質、量）兩專（安錨杆、修鑽）負責製，使用多炮杆導向，掌握炮眼角度。炮眼深度2.5m，爆破采用全斷麵分次爆破方式。掏槽采用菱形掏槽，炸藥選用水膠炸藥，施工中采用2台JK-3型激光指向儀定向，中、頂部兩台互相校正，便於工作麵劃定眼位，幫側部一台即控製腰線又便於水溝底板砌築。工作麵鑿岩與6m以外接軌同時進行；吹一側炮眼與打另一側炮眼同時進行。每茬炮後先打拱部錨杆眼，邊打邊安裝錨杆，而後在打掘進眼時，將兩幫錨杆補齊的方法，提高同步作業時間，縮短了打眼時間，提高了工作效率。