1、复杂条件下的巷道施工工艺研究与应用【摘要】随着地质条件逐渐变得复杂，巷道施工工艺也面临着改变的问题，为了更好地进行施工工艺的研究，本文从巷道锚喷支护工艺，以及针对半煤岩巷的施工工艺这两个方面对复杂条件下的巷道施工工艺研究与应用进行阐述。 【关键词】巷道；施工工艺；研究；应用 中图分类号：TD263 文献标识码：A 一、前言 随着社会经济的发展，煤矿工程施工面临的巷道越来越复杂、困难，如何能够更加有效的进行巷道的施工，成为施工单位关注的重点，对施工工艺进行研究，以便更好的提高巷道的施工工艺。 二、巷道锚喷支护工艺 在进行任何施工时，如果施工单位不按照其施工工艺的要求进行，将会对施工质量产生巨大的
2、影响。巷道支护中的锚喷支护也是如此，巷道的锚喷支护施工质量的好坏将直接决定着巷道的施工工艺的好坏，在进行具体的施工过程中，如果一个施工环节没有按照要求进行，将会对整个施工质量产生无可估量的后果。 全断面一次开挖 从静力学角度而言，可以将巷道看作为围岩与支护层共同组合而成的具有一定厚度的承载环。在进行巷道开挖之后，将会破坏岩石内部原有的自然应力状态，使得围岩向巷道内发生变形，破坏巷道的安全性。为了能够减少巷道破坏的程度，我们应该主动为巷道提供支护。全断面一次施工可以提高巷道的稳定性，同时这种施工手段可以有效的将巷道围岩的应力进行均匀分布，还可以防止混凝土喷层由于局部应力导致巷道破坏。在进行全断面
3、施工时，可以分为上、下两个部分，根据顺序不同可以分为上行式和下行式，这两种方式都会造成围岩巷道的应力区重新分配，极其容易出现两帮发生大断面的开裂，巷道出现底鼓，严重影响巷道的正常使用。 2.光面爆破 通过合理的安排炮眼的位置，对炸药用量进行控制，以及采用毫秒延期电雷管的手段，将需要的巷道断面一次进行爆破，这样得到的巷道断面周边比较平整，进行后期的维护较少，同时还便于支护的施工，最大限度的保持原有的岩石支撑能力。在进行光面爆破时，应当严格按照施工工序进行，在具体的施工过程中，为了追求进度，许多的施工工人未按照要求进行，对于周边眼、以及炸药的使用数量都没有严格按照要求进行布置、使用，造成爆破之后，
4、巷道断面要求达不到光面爆破的标准，降低了围岩的稳定性，同时为下一步的支护带来了不必要的困难。 3.锚杆支护工艺改革 在进行锚杆混凝土支护的巷道中，锚杆发挥的作用中可谓是尽人皆知。在以前的施工过程中，使用的是管缝锚杆，但是随着技术的发展，现在支护锚杆大多使用的高强预应力螺纹钢锚杆，相比较于以往的锚杆，这种锚杆具有锚杆强度高、材料利用率高，锚固力比较大，比较容易进行质量控制，同时施工速度比较快，这是一种具有很高应用前景的锚杆，适合大范围的推广。经验算采用该支护能大幅度提高安全系数及支护质量。 4.潮料喷射工艺 潮料混凝土喷层方式可以有效地减少混凝土骨料的回弹，同时还可以提高混凝土的强度，减少巷道空
5、气中的粉尘浓度，对于混凝土的物料对于输送管的磨损也可以起到减缓的作用。采用这种施工工艺，经济效益的提高是十分的显著。但是由于混凝土的骨料的搅拌时，未能够使用较为配套的设备，造成潮料喷射难以达到预期的目标，使得这项施工工艺难以广泛的应用。 5.近距离喷射工艺 这项工艺能够减少混凝土喷射束的散射，对降低喷浆料的回弹率非常有利，同时，对于降低空气中的粉尘含量也很有效。一般情况下根据喷射混凝土强度最高和回弹率最小来确定喷头与受喷面的最佳距离，最佳的情况是输料距离 20 到 50 米，供气压力 012 到 018Mpa，经验数据的最佳喷距则是 06 到 10 米。如果距离太小，在喷射粗骨料时收到的空气阻
6、力非常小，但是喷射动能比较大，回弹率就会比较大。当距离过大时，骨料在喷射时受到的空气阻力过大，产生的喷射动能就无法嵌入混凝土。 6.一次喷射的厚度 围岩表面在喷射的时候会立即粘结成一层喷射混凝土。如果连续在一处喷射，混凝土层就会越粘越厚，直到无法支撑混凝土本身的重量就会脱落，对混凝土的凝聚与粘结产生影响。当喷头移动过快时，大部分骨料回弹，只在围岩面上留下一层砂浆。如果在薄层硬结后再复喷则必然会增加回弹率，从而影响效果。所以，一次喷射混凝土的厚度要有保证。而且在确定它的厚度时可以根据岩性、巷道规格尺寸、围岩应力、喷射的角度等数据进行确定。 7.合理确定复喷到迎头的距离 不少单位在现场施工的时候将
7、复喷紧跟迎头，这中做法在原始应力较小以及巷道围岩条件好时是可行的，因为这种巷道开挖后发生变形的情况比较少。但是，很多的巷道并不是这样的情况。大多数的巷道基本上都有一个变形期，能够重新分布它的应力并使之达到平衡，使巷道能够趋于稳定。由巷道支护原理可以知道，锚喷支护属于主动支护，它是一种柔性作用，在这种作用下把“抗”和“让”进行结合，从而合理分布围岩的应力，使围岩的自承能力得到提高，从而对维护围岩的稳定更加有利。 三、半煤岩巷的施工工艺 随着开挖深度的不断增加，尤其是在煤层较厚地质条件下，进行半煤岩巷的施工尤为重要，其施工工艺主要有两种方式：第一是进行全断面一次掘进；第二是将煤、岩分掘分运。下面对
8、这两种施工工艺进行分析比较。 全断面一次掘进 在上面的内容中对这种掘进方式进行了简单的介绍，这种掘进工艺的优点是：劳动组织方式简单，施工工序的变化较少，施工掘进速度较快。 缺点是：煤、矸石进行混合运输，造成存放困难。同时矸石进入煤炭之中，将会严重影响煤炭质量，因此经常将这两种混合物运至地面处理。常用的处理方式有：(1)直接将矸石运到矸石山存放，这样将会严重影响经济效益，不宜使用；(2)将混合物翻入矸台，然后进行人工筛选，将煤、矸石进行分离，这样可以最大程度的提高经济效益，但是这种方式比较的耗费时间，如果分选不够及时将会严重影响井下掘进速度。 煤、岩分掘分运 这种施工工艺就是将煤炭与岩石进行分开
9、掘进，这样可以减少两者之间的筛选时间，减少劳动强度。 这种掘进方式的优点是：产出的煤炭质量较高，而且比较的容易存放运输，同时可以减缓矿井的提升能力。 这种掘进方式的缺点是：进行掘进时工序比较复杂，施工工序转换比较复杂，造成掘进速度比较慢。 两种施工工艺的比较 在进行全断面一次掘进时，由于进行打眼、放炮等操作均是进行一次全部进行，这样施工工序比较简单，施工速度较快，而分开掘进，将会严重影响掘进速度，使得掘进速度减慢，虽说第一种施工工艺比较简单，但是其施工工艺的条件比较受限制，受到外界因素影响比较大 在进行分掘分运的施工工序过程中，将炮眼一次打出，对施工速度没有较大的影响，而分开进行打眼、放炮，带
10、来的影响也比较的小，主要影响掘进速度的因素是出矸，因此，如果想要加快分掘分运，就必须加快出矸速度，其主要途径主要有以下方式：(1)可以使用机械出矸的方式，提高出矸的效率，减少人工放矸的时间，可以实现连续放矸、出矸；(2)掘进时可以采用台阶式掘进，这样将煤、岩石分为两个台阶，可以将煤、岩进行有效的分离，这样可以减少施工工序的转换次数，同时还可以提高煤岩的分开运输与存储。 根据以上的分析过程，可以得到，全断面一次掘进速度虽然比较的快速，但是会造成掘出的煤质比较差；而分开掘进运输将会保障煤质的质量，如果再采取相对应的措施，可以最大程度的减少影响，提高掘进速度。因此，在进行半煤岩巷道掘进时可以采用分掘
11、分运的组织方式。 四、结语 随着开挖深度的增加，巷道施工时将会面临的地质状况将会变得越加复杂，其巷道施工工艺也将会发生相应的变化，为了更好地进行巷道的掘进以及维护，我们需要对复杂条件下的巷道施工工艺进行研究，以便更好地应用，提高巷道施工质量，减少后期的维护，提高经济效益。 参考文献 1孙玉红，尚有仕，张志伟 维修巷道施工工艺的研究 J 科学时代 -2011 年 9 期- 2赵向东 锚喷巷道施工工艺与支护技术的改进 J 科技信息 -2009 年 36 期- 3雷成祥，经来旺，杨仁树，周克林，张五一 千米深井岩石巷道快速综掘施工工艺 J 中国矿业 ISTIC PKU -2013 年 5 期- 作者简介:姓名：杨军智性别：男民族：汉出生: 1976 年 11 月 19 日,毕业于河北工程大学矿建专业，助理工程师。
