深部全岩巷道快速掘进技术研究及应用

王涛+颜伟+陈来全

摘 要：本文结合全岩巷道掘进生产实践，介绍了岩巷快速掘进技术，探讨了该技术在实际应用中遇到的问题和相应对策。

关键词：全岩巷道；快速掘进；创新创效

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.178

为完善华丰煤矿五水平二采区生产系统，彻底扭转采掘接替紧张局面，确保二采区采煤工作面的正常推采，矿建专业在-1180m西岩巷掘进工作面开展了快速掘进攻关活动。

1 巷道施工方法简介

1.1 施工方法

根据巷道用途、围岩性质及现有技术装备条件，该巷选用直墙半圆拱断面，光面爆破，一次成巷，机械扒装，扒装机后跟5T电瓶车运输的施工方法。采用初喷作临时支护，锚网喷支护作永久支护。

1.2 巷道尺寸及支护设计

严格按中腰线画弧刷墙，巷道掘进宽度4.9m、掘进高度3.95m、掘进断面积16.77㎡。锚杆规格为φ22×2400mm，锚杆间排距为900×900mm（拱部下肩窝处五花布置），使用规格为2200×1000mm的钢筋网片，喷射C20混凝土（水泥、石子、砂子）。

2 快速掘进施工工艺及创新发明

2.1 快速掘进施工工艺

①创新循环作业方式。传统全岩锚喷巷道施工，一般都是独立循环作业，即打炮眼→定放炮→初喷→扒迎头→初喷→打锚杆眼、安装锚杆→装车。打眼时，需要搭设临时脚手架。既浪费人工效率，而且高空作业安全性低，束缚了进尺发展。

为此，项目部决定打破传统，创新循环作业模式，即打顶部锚杆眼、安装顶部锚杆→打上部炮眼→扒迎头→打下部炮眼、初喷下部两帮→打锚杆眼、安装下部锚杆→定放炮→初喷上部。改革以后，既节省了搭设脚手架的时间又省去了风钻钻腿加短节的工序，充分利用现场有利条件，提高了施工效率。

②后部调车车场布置优化。2月初，-1180m西岩巷已掘进328m，矿车运输线路长，排矸困难。为此，项目部将距岩巷开门口210m位置的临时调车车场加长改造为永久调车车场，车场两端各放置一台充电机。改造后，车场长度达到40m，前后各设一组4#标准道岔，方便了料车、空车与载车倒换，也满足了电瓶车中途充电的需求。

2.2 技术创新创效

①优化巷道布置。根据矿领导安排，为了减少-1180m西岩巷的扩修次数，需要将巷道布置在坚硬、稳定的中砂岩、细砂岩中。虽然坚硬岩石对巷道支护起到了积极作用，但是也在一定程度上影响了爆破效果，打2.0m的炮眼一般只能掘进1.6m。为此，项目部根据煤岩层等高线，提前推測岩石走向变化，调整巷道掘进方向，将坚硬的中砂岩布置在巷道下肩窝及顶板，而将较松软的细砂岩布置在下肩窝以下的主要破岩区域。既保证了巷道坚硬顶板的要求，又能最大限度的降低巷道开掘难度。

调整层位以后，中砂岩与细砂岩比例为1：2，掏槽眼及底部眼全部布置在细砂岩中，打2.0m的炮眼可以掘进1.8m，爆破效率得到了较大程度的提升。

②改良爆破工艺。以往为了提高掘进进尺，都在炮眼里装填大量炸药，而忽视了炮泥的作用，往往造成炮后成型差，眼痕率较低。为了改变这种现象，项目部研究爆破系数，改良爆破工艺。不再单纯加大装药量，而是强调炮泥的使用，每个炮眼必须封满封实，炮泥量不得低于400mm。

改良后，巷道成型得到较大改观，提高了光面爆破效果，眼痕率达到90%以上。爆破效果的提升直接减少了排矸量及喷浆量，促进了掘进进尺发展。

③闭锁式扒装机卡轨器。传统的卡轨器由上下两条螺丝横向与卡轨板连接来固定扒装机。两三个小班后，粉尘就会将螺丝糊住，造成拆卸困难。随着单进水平的提高，扒装机需要频繁前移。传统卡轨器拆卸困难直接影响铺道移机班次的工作效率。

经过系统研究，项目部发明了闭锁式卡轨器，通过纵向双头螺栓将卡轨器与扒装机台车连接，使用方正钢箍固定卡轨器。拆卸时，将方正钢箍拿掉，就可以松开卡轨器。使用以后，节约了移机时间，实现铺道移机不影响正常掘进。

3 快速掘进的各项考核制度

3.1 进尺考核制度

一直以来，全岩掘进队都是拿进尺钱，进了几米就拿几米的钱。只要当班进尺完成了，钱就拿到手了，队长不会再去考虑其它工作。这样往往造成出勤好的班次人工效率降低，出勤差的班次当班进尺又无法完成。在目前人员相对紧张的背景下，这一问题显得尤为突出。

针对这种现象，项目部制订了新的进尺考核制度，淡化职工的进尺意识，转而强化职工的工序意识。将整个掘进施工大循环分为6个工序，即：

①安装上部锚杆、挂网喷浆；

②打上部炮眼；

③扒迎头、初喷下部；

④打下部炮眼、下部锚杆眼；

⑤安装下部锚杆、挂网喷浆；

⑥定放炮、初喷上部、画弧。

新制度上规定，炮眼深度不得低于2.2m，掘进队按工序记资，完成几个工序拿几个工序的钱。新制度实行几天后，队长都想明白了，要想多拿钱就得往前赶工序。夜班为早班创条件，早班为中班创条件，中班又为夜班创条件，形成了良性循环。新制度的实行，使“多劳多得”的理念深入人心，较大程度上提高了人工效率。

3.2 出勤管理制度

1月份正值传统节日，职工出勤率较低。为了避免由于出勤率低出现进尺影响，项目部对出勤管理制度作了修改。将处罚上不够班的改为奖励多上班的，加大奖励额度。同时继续执行旷工处罚、队长同休处罚、放炮员同休处罚。每旬将各项奖罚明细张贴上墙，让职工心中有数。真正做到公平公正，从心理上引导职工多上班，保障好掘进队正常出勤。

参考文献：

[1]宋宏伟.井巷工程[M].北京：煤炭工业出版社，2006.

[2]柏建彪.深部软岩巷道支护原理及应用[M].岩石工程学报，2008.

[3]张敢生.矿山爆破[M].冶金工业出版社，2009

作者简介：王涛（1982-），男，山东宁阳人，本科，助理工程师，从事煤矿井下巷道掘进管理工作，现任山东能源新汶矿业集团华丰煤矿矿建二部经理。