昭苏盛泉煤矿主斜井快速施工

夏永合

【摘 要】在大断面、大倾角的岩石巷道施工中，采用中深孔爆破及“三小”技术，不仅提高了爆破进尺，节约了资金，而且提高了工程质量；采用WZL-180P型履带式扒渣机扒装4吨矿车配2m大绞车提升，大大加快了迎头排矸速度和运输速度；合理施工作业工序，采用分段平行作业的方式，即迎头放炮后先进行临时支护，进行集中排矸后，一组人员可对迎头拱基线以上的部分进行永久支护，之后可以打迎头的炮眼，另一组人员可拖后迎头20m对巷道拱基线一下的部分进行永久支护，还可挖砌水沟、人行台阶，最后集中喷浆。采用此种作业方式掘进，不仅加快了掘进速度，而且提高了现场作业的安全性，在同类巷道施工中有较好的发展前景。

【关键词】岩石巷道 中深孔爆破 机械化配套 快速掘进

1 矿井概况

该井田位于新疆维吾尔自治区昭苏县东部，矿区地势北高南低。井田内西北部地表起伏不平，东南部较平坦，多被第四系覆盖，总体地势北高南低，属低—中山地貌。井田最高点为北部的切特木斯山，海拔高度+2222.5m，最低点位于井田南部的乌宗布拉克河沟内，海拔高度+1906.5m，相对高差316m。依据《新疆昭苏煤田昭苏县切特木斯井田勘探报告》，该井田含煤地层为侏罗纪西山窑组（J2x），含煤6层，自上而下编号为1～6号煤层，其中3、5号煤层为全区主要可采煤层，1、2、3、4煤层为局部可采煤层，平均可采厚度为7.37m。井田内煤炭资源总量8700万吨，已探明资源量5329万吨。矿井设计生产能力60万吨/年。开拓方式为主、副斜井开拓。矿井初期总进风量63m3/s。正常涌水量5立方/小时，最大涌水量10立方/小时。

2 工程概况

主斜井地面位置位于乌宗布拉克乡赛迪克村西北，乌宗布拉克河以南的沟中，地表为自然草场；井下位于井田的西南部。地面标高+2065m～+2090m。该区段地质构造简单，所穿过的地层主要为细砂岩、泥岩、含砾粗砂岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩、粉砂岩。该区段煤层走向35°，倾向22°～25°，平均22°。巷道全长1049m，施工坡度-22°，埋深390m。

主斜井正常掘进时采用直墙半圆拱断面锚网喷支护，巷道净宽4.7米，净高3.95米。S净=16.19㎡，S荒=17.26㎡。锚杆采用Φ18×2200mm的无纵筋等强锚杆压经纬钢筋网，经纬钢筋网采用Φ6mm的点焊金属网，网孔为100mm×100mm，网与网之间间隔200mm使用铁丝连接牢固；锚杆间排距800×800mm，使用铁托盘压钢筋网，铁托盘规格：150×150×10mm；喷浆厚度100mm，初喷厚度30㎜，复喷厚度70mm，距迎头不大于10米。

3 施工方案

根据主斜井地质条件，施工队伍技术水平及设备等情况，经筹建处领导及工程技术人员反复论证和实验，决定采用中深孔爆破、扒渣机排矸、两米绞车提升一辆4吨的矿车的作业方式。因井筒断面较大，岩层硬度较低，故采用7665M型风钻配Ф22mm中空六棱钻杆Ф32mm柱齿钻头湿式打眼（3部）；在地面安装一台C350型搅拌机，喷浆料由井筒进料孔输送至矿车中，再进入PZ-6B型喷浆机；扒装运输时采用WZL-180P型履带式装渣机装矸配Ф2m的单滚筒绞车提升，8t的自卸汽车运矸。

4 合理劳动组织，优化施工工艺，提高掘进速度

4.1 施工方法

采用中深孔爆破技术。迎头打眼时采用7665M型风钻配Φ22mm中空六棱钻杆Φ32mm柱齿钻头湿式打眼，钻杆长度2.8m，掏槽方式采用双楔式，内掏槽眼深1.8m，外掏槽眼深2.8m，其它炮眼眼深2.6m，循环单进为：2.4～2.6m，平均2.5m。炸药采用煤矿乳化炸药爆破，炸药规格：直径为27mm，长度为400mm，质量为0.2Kg/支，毫秒延期电雷管引爆，装药结构为：正向定炮；连线方式为：串联；采用矿用MFB-100B型闭锁式起爆器起爆，一次装药一次起爆。结合现场实际，我们采用小钻头、小钎子打眼可节约时间100分钟；采用小药卷可降低炸药的猛度，减少对围岩的破坏；采用光面爆破、中深孔爆破技术，不仅提高单进，而且大大提高了爆破效果，保证了巷道工程质量，减少了资金投入。

4.2 运输

混凝土：在井筒上方安设一台搅拌机，喷浆料经（井颈施工中预留）进料孔进入井下，进料孔进采用混凝土浇筑而成，上口直径800mm，下口直径300mm。使用搅拌机加快了喷浆料的搅拌速度，提高了搅拌质量，降低了职工的体力消耗，提高了工作效率和安全性。

矸石：迎头排矸时采用WZL-180P型履带式装渣机。扒渣机由履带推进，推板集料，再由挖斗将矸石扒进运输槽，同时由运输槽内的刮板运输机将矸石输送至后面4吨矿车中，再经2m绞车提升至地面。采用扒渣机每小时可扒装矸石180立方，使用2m绞车每小时可提升4吨矿车15次。迎头进尺按2.5m计算，排、装矸用时不足1小时，大大缩短了扒装、运输的时间，而且安全程度大大提高。

4.3 合理劳动组织

在以往的岩巷施工中，巷道支护均是在同一地点集中施工，这种劳动组织大大限制了巷道的掘进速度。为加快掘进速度，采用分段支护、集中喷浆的作业方式，即迎头采用初喷作临时支护，放炮后及时摘除危岩悬矸喷射30mm的混凝土砂浆，出矸后进行拱部以上的永久支护；两帮直墙的永久支护，拖后迎头20m。此种劳动组织，即省时、省力，又能提高掘进速度。

5 结语

实践证明，在岩石巷道中采用中深孔爆破、机械化配套技术及分段支护工艺，是主斜井掘进的最有效、最合理、最能提高掘进速度的施工方法。通过对施工工艺和劳动组织的优化，使月进尺由原来的50米提高到现在的70米以上，不但加快了矿井的生产建设，保证了生产接续，而且为光爆锚喷技术打下了良好的基础。这种施工方法符合我矿的实际，特别在大断面巷道掘进时，效果尤为明显。