试论岩巷快速掘进技术

郭杨杨 乔钰辉

摘 要：糯東煤矿是高瓦斯矿井，如何提高底板瓦斯抽放巷掘进速度是当前矿井面对的主要难题之一。在25001工作面上巷底板瓦斯抽放巷施工过程中，结合现场实际情况，通过改进设备配置、提高施工组织管理水平、修改爆破参数等技术措施，有效缩短了施工工序的循环时间，提高了循环率，通过改进工程施工中的爆破参数，实现了最佳爆破效果，提高了掘进速度，取得岩巷单月掘进130 m的效果，为实现煤巷快速掘进提供了安全保证，缓解矿井采掘接替局面。

关键词：岩巷；快速掘进；工艺；管理

糯东煤矿是高瓦斯矿井，矿井进入深部开采后，由于所采煤层松软，透气性差，深孔钻进困难，防突措施难以实施到位，致使突出煤层掘进困难，导致矿井采掘接替紧张。因此，为了实现煤层巷道的快速掘进，该矿采用底抽巷穿层爆破、抽放、注水等一系列措施，保障煤层巷道的安全快速掘进。而25001工作面上巷底板抽放巷在掘进过程中，一直采用“两掘一喷”作业法组织施工，月单进仅70 m左右，远远不能满足采面接替的需要。因此，如何提高底板瓦斯抽放巷掘进速度对实现煤巷快速掘进，缓解矿井采掘接替局面是当前矿井面对的主要难题之一。

1 工程概况

25001工作面上巷底板抽放巷为半圆拱断面巷道，净宽5 m，净高3.2 m，采用锚网喷支护方式。螺纹钢锚杆为ф18 mm，L=2.3 m，锚杆间排距0.8 m×0.8 m，矩形布置，树脂药卷型号MSK2350，每根锚杆采用两个药卷进行锚固；钢筋网采用ф6 mm钢筋焊接而成，规格为：2 600 mm×1 000 mm，搭接长度100 mm，喷浆厚为50 mm。根据巷道快速掘进施工要求，需8 h内完成一个正规掘进循环，工作面掘进选用YT-28型气腿式凿岩机，同时最少4台工作，另外备用2台。

2 快速掘进关键技术及管理

2.1 施工工艺

2.1.1 工艺流程

对原岩巷掘进施工工序进行优化，尽可能实施平行交叉作业，科学组织各个工序间的衔接，防止发生窝工现象，安排专业人员测试优化后的工序用时，经现场实践，将掘进一个正规循环作业细化如下：打下部眼（出矸）→爆破→打锚杆（打上部眼、出矸）→耙下部矸→打下部眼（出矸）→爆破→打锚杆（打上部眼、出矸） →耙下部矸”。

2.1.2 作业方式

将原“两掘一喷”（2个班掘进，1个班喷浆成巷）的作业方式改进为“六掘三喷”（3个班掘进，掘进与喷浆工序充分利用耙矸机前后的作业空间交叉平行进行），将工作面迎头初喷与耙矸机后的巷道复喷成巷工序交替进行。

2.2 中深孔爆破技术的应用

2.2.1 掏槽方式的选择

在岩巷爆破施工中，掏槽型式包括斜眼掏槽和直眼掏槽。掏槽眼爆破效果的好坏在很大程度上决定着其它炮眼的爆破效果。25001工作面上巷底板抽放巷的循环进尺在2 m以下。根据该矿以往的经验和设备能力，实施2.5 m以下炮孔爆破，采用准直眼强力掏槽方式，布置三对掏槽眼，中间加5个掏槽眼，掏槽眼的深度和其它炮眼一样深，并注意角度，微差起爆。这样其掏槽效率高，形成的槽腔大，爆破效果好。

2.2.2 主要爆破参数的确定

确定炮孔深度时要依据钻眼机具的凿岩能力、工人的操作水平及每班所能完成的工作量。确定掘进时采用炮眼深度为2.0 m，循环进尺预计为1.8 m。

根据底抽巷的岩性及成巷的效果要求，确定辅助眼的间距为600 mm，周边眼的间距为500 mm，由于该矿为高瓦斯矿井，爆破中使用雷管的总段别共5段，采用的一次全断面起爆的总延时不大于130 ms，起爆方式为反向起爆。每眼至少使用一袋水炮泥，炮泥的封堵长度大于500 mm，剩余炮眼长度最好用炮泥填满封实。起爆顺序、装药量见表2。

2.2.3 技术问题分析

①在实施“中深孔爆破”技术时，为保证掏槽效果，掏槽眼的眼距及眼深应按照设计打眼，炮眼数目根据岩石的可爆性适当调整，软岩中爆破，可适当减少炮眼数。辅助眼和崩落眼深度要落在同一平面上，以保证炮眼利用率及提高循环进尺；崩落眼孔距需要均匀布置，使爆破块度均匀，提高出矸效率。

②打眼工序充分利用作业环境，迎头布置4部钻机同时打眼，将迎头的炮眼分为四个区，每个打眼工固定眼位，根据爆破后的效果总结所打炮眼的深度和角度中所存在的问题，以便更好地控制巷道的成形和提高爆破效率。

2.3 现场管理机制的改进

①细化责任，强化考核力度。在矿井内部市场化管理的基础上，掘进区队细化指标考核，进尺、材料指标任务实行“月分解，周考核”方法，每月矿进尺、材料指标计划下达后，队里及时召开会议，把进尺任务、材料消耗分解到班组，每周对各班组进行一次考核，一级抓一级，层层落实，形成每个人都有指标的管理模式。

②狠抓现场管理。区队为严控掘进成本，从巷道光面爆破、锚杆间排距等作业现场的工程质量管理入手，加强管控力度，从掘进施工的源头上，提高工人操作水平，减少操作不当造成的材料浪费，控制材料的使用，降低掘进成本，实现精细化管理，提高掘进效率。

③在13.3 m2巷道断面中4台YT-28型凿岩机同时作业，每台钻机需要打14～16个炮眼，由验收员配合班组长拉好中腰线，用自喷漆标出周边眼位置，定人、定打钻数目及区域，定责任。专门安排经验丰富的工人打掏槽眼，保证掏槽深度，确保其质量。

④多工序平行交叉作业，打炮眼与装岩作业、打锚杆、出矸与打上部眼作业、喷浆与掘进作业等平行交叉进行，掘进中，推广应用岩巷超前支护梁技术，保证打眼工人的操作安全。

3 结 语

①25001工作面上巷底板抽放巷采用中深孔爆破工艺代替浅孔爆破工艺后，在减少辅助作业时间，提高了施工速度的同时，控制了炮眼数目，炮眼利用率达到95%，降低了钻眼爆破费用，平均循环进尺提高到1.8 m，岩巷单月进尺由70 m提高到130 m，实现了岩石巷道安全、快速掘进。

②通过试验研究和实践应用得出：改进后的“六掘三喷”施工工艺应用及现场管理的强化，提高了工效，降低了成本。

岩石巷道的掘进是一个系统工程，影响岩巷施工进度的因素很多，特别是机械化水平、排矸速度和爆破效果是影响掘进速度的关键环节。在岩巷施工过程中，只有通过对现场认真考察，找出影响岩巷施工进度的各种因素，采用科学的施工组织和管理方法；完善制度、严格考核；加强培训、推进岩巷专业化队伍建设，加大技术创新，才能将糯东煤矿岩巷的快速掘进水平再推上一个新的台阶。

参考文献：

[1] 马新亮，宋培卿，岳之顺.济三煤矿岩巷速掘进技术研究与应用[J].山东煤炭科技，2011，（5）.

[2] 赵宏伟，煤炭岩巷快速掘进技术研究与应用[J].中国煤炭，2012，（8）.