1、岩巷快速掘进技术研究与探讨摘 要本文作者经过多年井下经验,对当前煤炭岩巷的实际情况,对快速掘进技术给予研究。 关键词煤炭;岩巷;快速掘进技术;掘进接替 中图分类号:T557 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)13-0224-01 在煤矿的开采过程中,矿井比较深,属于高瓦斯矿井。矿井越深,透气性能越差,煤层就更加松软,大大增加了深孔钻井的难度,以至于在开采过程中,防突措施做不到位,虽然可以看见突出煤层,但是给予进一步的掘进难度较大,造成矿井掘进工作日趋紧张。在以往的煤矿岩巷工作中,经常采用的作业方法为“三掘一喷” ,其每月的掘进进度为70m 左右,对于采面接替的要求还差很远
2、。因此,在实际煤层开采过程中,为了不断提高快速掘进技术,必须采取一系列的应对措施,比如底抽巷穿层注水、抽放、爆破等举措,使快速掘进技术安全运行。 一、煤炭岩巷工程基本情况 现阶段,巷道采用半圆拱断面,采用的支护方式为锚网喷,巷道的宽度为 4m,高度为 3.2m。采用 202200mm 高强无纵筋螺纹钢锚杆,使用的布阵方式为矩形,锚杆间排距为 700900mm,对每个锚杆进行固定时,通常使用两个药卷,经常采用的是树脂药卷,药卷的型号为Z2950;在煤矿开采过程中,还会使用到钢筋网,其焊接组成为钢筋,钢筋的搭接长度为 100mm,规格为 23001000mm,喷浆的厚度为 50mm。在实际的掘进工
3、艺中,一个掘进循环的完成需要 8 个小时,对工作面给予掘进时,主要使用气腿式凿岩机,型号为 7665,在整个工作中,会使用多台凿岩机同时掘进。 二、快速掘进的相关技术 1、施工工艺 (1)快速掘进工艺流程:在最初的岩巷掘进工作中,施工工序较为繁琐复杂,经过优化之后,对于每个工序之间的衔接给予科学的组织,尽量避免窝工现象的发生,对作业人员给予合理分配,经过现场实践的不断总结可以得到一个较为细化的掘进工序,比如第一步:打下部眼,进行出矸工艺;第二步:给予爆破;第三步:打锚杆,主要是在打上部眼和出矸的基础下;第四步:耙下部矸;第五步:打下部眼,进行第二次出矸工艺;第六步:第二次爆破处理;第七步:再次
4、给予打锚杆工艺;最后一步:耙下部矸。 (2)主要作业方式:首先对作业方式给予改进,原来的作业方式为两个班给予掘进,再使用一个班给予喷浆成巷,即为“二掘一喷” ,现在的作业方式为 3 个班全部给予掘进,在前后作业的间隙,充分进行喷浆工序,合理利用交叉方式进行掘进工作,称为“六掘三喷” ,在工作面上,在迎头初喷工作中,不断利用耙矸机后的空巷道完成复喷程序,使两者同时进行工作。 2、在中深孔中相关爆破技术的使用 2.1 合理选择掏槽方式 在煤炭岩巷施工过程中,爆破技术是经常使用的,在进行爆破工艺时,要对掏槽方式给予合理选择,常用的掏槽方式为直眼掏槽和斜眼掏槽,在一定程度上,掏槽眼的爆破效果越好,其他
5、炮眼的爆破效果也就越好。在工作面上,每一次循环过程中,进尺的长度为 2m 左右。在实际施工过程中,要对同一矿井的相关情况给予调查,比如设备的工作能力、施工经验等,对 2.5m 以下的炮孔给予爆破,在爆破实施过程中,掏槽方式必须强而有力,比如准直眼强力掏槽方式,总共的掏槽眼数目为三对,在每个掏槽眼之间,分别加入 5 个直眼,尽量保持掏槽眼与炮眼的深度一致,对角度问题要给予高度注意,给予微差起爆处理,在这样的精确方式下,会不断提升掏槽的速度,尽量将槽腔扩大,有利于爆破效果的提高。 2.2 确定相关爆破参数 在实施爆破工艺之前,为了更好的对炮孔深度给予控制和确定,要对设备及员工的相关情况给予调查,比
6、如工人的技术水平、钻眼机的凿岩能力以及每一个班能够完成的工作总量。在具体的掘进工艺中,预计循环进尺为 1.8m,炮眼深度为 2.0m。在对辅助眼之间的距离进行确定时,主要依靠底抽巷的实际岩性,另外对巷道形成的效果也有一定的要求,周边眼之间的距离为 500mm,辅助眼之间的距离为 600mm。在高瓦斯矿井的作业环境中,在爆破时,对雷管的数目也有一定的要求,总段数为 5段,反向起爆是指在一次全断面的起爆过程中,总的延迟时间不会超过130ms。对于每一个炮眼而言,为了对其进行良好的封堵,至少需要一袋炮泥给予封堵,每一段封堵的长度不得超过 500mm,对于剩下的炮眼,最好使用炮泥对其全部填满,将其密封
7、良好。 2.3 分析相关技术问题 (1)对爆破技术的控制:对中深孔给予爆破技术时,要对打眼情况给予设计,比如眼深、眼距,才能达到良好的掏槽效果,对不同的岩石而言,可爆性也不一样,因此在确定炮眼数目时,在必要的情况下要给予适当的调整,尽量将爆破点设立在软岩中,这样既能保持爆破质量,也能降低炮眼数目。在同一水平面上,对于崩落眼和辅助眼也有一定的要求,两者深度必须相同,对炮眼给予合理使用,不断提升循环进尺;在布置崩落眼时,必须保持均匀性,尽量使出渣效率达到最大;(2)打眼工序:在制定打眼工序时,要对作业环境给予充分利用,在迎头位置同时使用 4 部钻眼机给予打眼,在迎头部位主要有四个炮眼区,在打眼开始
8、之前,首先要对眼位给予固定,当爆破完成之后,对其中主要存在的问题给予分析,比如炮眼的深度、角度等,总结出最佳的打眼工序,在今后的爆破工作中,能够对巷道的形成给予良好的控制,进而不断提高爆破质量。 3、强化现场管理工作 (1)职责细化。在矿井进行工作中,要建立市场化的管理模式,对于掘进区队要建立比较详细的考核指标,一旦指标任务分配下来之后,对于相关指标任务,比如材料、进尺等,要一周考核一次,每月分解一次,指标任务要具体到每一个人,考核方式要严格执行;(2)严格管理现场。在具体的掘进工作中,对于掘进成本要给予严格管控,尤其对现场的作业环境而言,在保证工程质量的前提下,对于锚杆间距、光面爆破等现场作
9、业,要严格控制,从源头做起,合理使用施工材料,严格进行管控工作,尽量避免材料浪费现象的发生,严格管控现场,实现快速掘进。 综上所述,在中深孔爆破工艺中,不断提升掘进速度,不仅可以加快施工进度、减少作业时间,还可以对炮眼数目给予良好的控制,实现炮眼的合理使用,对于改进的作业方式的使用,最大限度降低了掘进成本,通过对掏槽方式的合理选择和对相关爆破参数的确定,以及对相关爆破技术问题给予分析,不断提升爆破质量。 参考文献 1 韦正锋.煤矿岩巷快速掘进技术研究与应用实践J. 城市建设理论研究 2015 年 03 期. 2 李中宇,高永坤,刘永生.基于煤矿岩巷快速掘进技术研究J.科技致富向导,2014(5). 3 李建强.煤矿岩巷快速掘进技术与管理J.科技信息,2011(8).