大断面岩巷快速施工技术探析

王道金

（忻州广宇煤电有限公司，山西 忻州 034000）

大断面岩巷快速施工技术探析

王道金

（忻州广宇煤电有限公司，山西 忻州 034000）

分析了大断面岩巷施工技术现状，并从爆破施工技术、掘进施工技术等几个方面探讨了大断面岩巷快速施工技术，最后提出了大断面岩巷快速施工的几点保障措施。

大断面岩巷；快速施工；施工技术

引言

我国国土面积广袤，不同地区地质条件各异，在进行煤矿掘进施工时，碰到的巷道断崖深度较深、面积较大，被称为大断面岩巷。大断面岩石巷道的施工作业通常采取风钻打眼、分次起爆、挖斗式耙装机装岩的形式进行施工，整体机械化的程度较低，岩巷掘进施工的速度较慢。我国大断面岩巷施工技术目前已经发展到了一定的水平，但同时仍然存在着作业效率不高等问题。分析与探讨大断面岩巷快速施工技术，有着重要的现实意义。

1　大断面岩巷施工技术现状

目前我国大断面岩巷施工技术有了不小的进展，能够有效解决岩巷挖掘等作业过程中所遇到的各种问题。当前大断面岩石巷道施工作业机械化程度普遍较低，巷道掘进单进水平受限。与一些发达国家相比，我国岩巷作业中，一些矿井打眼、喷浆流程仍然将人工作为主要的劳动力。由于我国大断面岩巷地质结构非常复杂，施工中时常会碰到构造带或者断层等，这种地质结构中施工容易发生事故，进而影响施工的进度；此外，虽然目前在大断面岩巷施工中积极应用锚喷等技术改善作业，增强支护，但效率提升并不明显，统计显示施工中支护工艺所占据的时间超过了整个掘进作业时间的一半。为进一步提升大断面岩巷施工质量以及施工效率，需采取不同施工工艺与技术，提升机械化程度以及作业速度，从而实现快速施工［1］。

2　大断面岩巷快速施工技术分析

掏槽孔设置。掏槽孔作业时所面临的困难相对较多，并且由于作业范围问题，通常会遇到大体积的石块爆破作业无法抛出的问题。而在掏槽孔内加设中心孔的办法则能有效解决此问题，有利于岩石抛出，同时也能够防止岩石的再生，提升了掏槽眼的使用效率。

辅助眼与周边眼设置［2］。为提升大断面岩巷掘进爆破效果，掏槽孔施工同时需要做好辅助眼与周边眼作业，能够有效增加掏槽的面积。辅助眼的设计需结合大断面岩巷结构整体情况周密设置，孔径以及距离等相关参数也应当视围岩的具体情况而定；同时周边眼与辅助眼的距离应控制在施工许可范围当中，与辅助眼的孔深应相同，周边眼的装药量也是需要考虑的重要因素，必须要进行严格控制。

以某矿井爆破为例，炸药装置之前，应当采取压风的方法对炮眼实施清理，确保没有石块以及积水等杂物，而在炸药的选取上也应当充分结合大断面岩巷的特征，通常选取电雷管与乳化炸药实施爆破；装药中炸药药卷需落到炮眼底部，采取不可燃性黏性土材料进行泥巴封。

此外，爆破作业中也需要重视应急处理措施，大断面岩掘进爆破时，一旦爆破的强度过大，会产生一定程度微差起爆现象。为避免此现象的发生，需要对爆破中心孔、槽眼以及周边眼各个位置爆破时间进行精确控制；爆破时爆破位置起爆微差需控制在每秒1 00 m之内。炮眼布置断面如图1所示，爆破参数如表1所示。

图1　炮眼布置断面图

表1　爆破参数

进行机械截割之前，需要先画好巷道轮廓线，沿着轮廓线进行截割。截割掘进过程中，掘进的深入需要结合大断面岩巷的巷道岩石性质实施扩窝调整，调整完成之后再实施截割。掘进方向由下往上，一直到巷道顶板的高度，并向巷道左右帮进行修帮，方向也应当由下而上。大断面岩巷截割应采取岩巷使用的掘进机，掘进深度每次6 0 0 mm，一次循环6 0 0 mm；掘进过程中应当注重掘进范围的安全性，充分确保安全施工，非掘进施工人员或者机械操作人员不得入内［3］。此外也应当优化运输系统，出矸是掘进工序中耗时较长的一个部分，速度也直接影响着掘进速度，因而需对运输系统进行合理优化，采取有效措施提升出矸的速度。具体来讲应当把握好装车、倒车以及调车等各个细节，加强对出入车的组织，确保装矸期间耙矸机能够连续作业。

当前，煤矿自身岩石性能结构等都发生了非常大的变化，一些岩石层塑性结构也有着较大变化，软岩的特性也逐渐展现出来。煤矿企业在大断面岩巷深入掘进过程中，由于巷道围岩层处在变形期，大断面岩巷底板与顶板水平移动幅度较大，如果仍然采用传统浅部大断面岩巷所应用的支护施工技术，会导致产生较为薄弱的岩石层，给后续施工带来隐患。因而在大断面岩巷掘进支护施工当中，需要充分结合大断面岩巷岩石层的结构特征，采取针对性的支护技术实施作业，提升施工效率，确保巷道稳定性。具体来讲，首先在爆破后可对巷道两侧岩石实施混凝土填注，对爆破所产生的裂痕进行有效固定；混凝土天珠初期需要实施锚杆的安装，进行临时支护［4］。当岩石层的压力释放到一定程度之后，通过第二次锚固支护来构建起永久性的支护体系，结合高强度混凝土抗氧化喷剂来进行稳定与加固，并且需将金属网结构、喷网结构与岩石层结构连结起来，其中金属网处于最外层来提升混凝土的拉强度能力，从而构建起一个具备一定韧性与弹性强度的保护层，提升岩巷稳定性。

正规循环作业时为确保掘进效率，需要结合施工工序的优化，对工序作业空间与时间的合理安排，能够有效促进正规循环的进行。为提升爆破施工效率，结合项目施工条件以及施工队伍人员配置情况，可进行有效的作业循环与劳动组织，具体来讲，项目部掘进分队可采用一个喷浆班与两个正规掘进班进行作业，实施“三八”工作制，作业方式采用一掘一锚、二掘一喷、一次成巷；在保证安全生产的前提之下，应尽量实施平行作业，做好工序的有效衔接，提升工时的利用效率，并且可将一些技术过硬的人员调到重点掘进队伍当中，保障喷浆、打眼等重要工作的实施。

3　大断面岩巷快速施工的保障措施

大断面岩巷快速施工技术应用首先离不开良好的施工设备配置，因而要提升大断面岩巷的施工速度，需大力推进机械化作业，加大对先进的高技术含量设备的投入。虽然增加了短期成本，但先进设备能够有效提升利用率，从长远角度来看，能够有效增加产出，从而提升煤矿企业效益。掘进过程中，设备的运行情况如何非常关键，因而日常作业需要加强对于设备的检修工作，结合胶带机延伸工序、挖掘进机维修环节等进行检修，确保机械正常运转。

在日常工作中，煤矿企业可积极组织相关发明创新、技术比赛等活动，鼓励员工在工作中发明创造，找出能够提升施工效率的方法，促进施工技术的完善。同时也应当加强对爆破工艺的研究，针对不同岩巷利用不同的爆破方式。

此外也应当加强现场施工管理，提升管理水准。施工现场每班都需要充分按照施工单位所制定的质量标准严格管控，从工程质量、工程安全、进度等各方面实施综合考核，约束规范施工行为，从而提升施工质量与效率。

［1］任重远.大断面岩巷全断面一次成巷快速掘进技术［J］.煤炭工程，2014（4）：89.

［2］张春娟.东滩煤矿水平大断面岩巷快速掘进施工技术应用［J］.中华民居，2014（10）：129-130.

［3］张帅.大断面岩巷的快速施工［J］.能源与节能，2014（5）：293.

［4］张治军.大断面复合支护岩巷快速施工技术［J］.中小企业管理与科技，2014（12）：15-16.

（编辑：贾娟）

Analysis on Large Section Rock Rapid Construction Technology

Wang Daojin
（Guangyu Coal Mine and Electricity Co.，Ltd.，Xinzhou Shanxi 034000）

This paper analyzes the current situation of large cross section rock tunnel construction technology， and the blasting construction technology， construction technology and so on several aspects discusses the construction technique of large cross-section quick rock finally also puts forward some guarantee measures during the construction of large cross-section quick rock.

large section rock； rapid construction； technology

TD263.3

A

2095-0748（2016）15-0056-03

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.15.24

2016-06-25

王道金（1982—），男，本科，毕业于山东科技大学，助理工程师，现就职于忻州广宇煤电有限公司。