炮掘巷道快速掘进技术研究

摘 要：在煤矿的炮掘过程中由于受多种因素的影响，不少煤矿炮掘单进水平较低，巷道掘进速度不高，影响了矿井的高产高效高质发展的进程。为进一步提高炮掘巷道掘进效率，降低掘进成本，本文首先探讨了影响炮掘巷道快速掘进的因素，重点论述炮掘巷道快速掘进技术，期待能有助于提高炮掘巷道掘进效率，更好地保障煤矿开采的高产、高效。

关键词：炮掘；巷道；快速掘进

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.072

1 炮掘巷道快速掘进的影响因素

一是钻眼工艺。对于钻探工艺来讲，不少煤矿依旧应用浅眼爆破多循环的方式，如此的工艺存在较多的循环次数，这会明显地增多准备循环的时间、吹眼时间、支护时间、吹炮时间等，从而使掘进的时间大大减少，最终严重影响到掘进效率。二是支护巷道。在巷道炮掘当中，在爆破完巷道之后需要实时地进行支护。以往在支护半煤巷巷道或者是一般煤巷的情况下，U型钢支护或者是工字钢架棚支护是经常应用的方式，这一系列的支护面临不少缺陷，一方面，支护的效率低、成本高；另一方面，掘进的时间被大大占用，从而使掘进巷道单进能力受到严重影响。三是输送因素。针对炮掘巷道来讲，在完成放炮之后，会通过耙装机来装煤，以及通过调度绞车来牵引矿车，从而进行输送。对于如此的输送方式来讲，其以单人接力操作作为主导的输送方面。因此，如此的输送方式不但输送存在间断性、自动化水平不高，而且输送存在较多的环节，这会导致大量人力的消耗，以及面临安全问题，从而对快速掘进巷道形成严重的影响作用。

2 炮掘巷道快速掘进技术

2.1 钻眼和爆破施工技术

在点眼作业过程中，能够结合点眼器进行点眼，从而有效地处理点眼不准确和点眼时间太长的问题，最终使快速、精确点眼的效果实现。并且，需要结合巷道围岩的特点，合理与科学地选择附件眼的最小抵抗点和间距，从而实现钻眼质量的大大提升。掘进爆破煤矿井巷能够实施一次成巷的施工方式，支护跟掘进作业一起进行，这样的施工过程比较简单，然而在具备较大围岩裂隙、发育节理的软岩区域会降低施工效果。为此，在中等以上围岩硬度的范围适宜应用该爆破技术，在岩石较为稳定的情况下，会提高爆破的效果。为了实现尤为理想的光面爆破效果，能够实施下面的管理对策：在应用炸药的情况下，由于其对形成巷道断面十分关键，因此尽量应用威力大、传爆性能优良、猛度低、爆速低的炸药。根据光面爆破的机理，炮眼中的炸药的爆炸是由于结合了爆炸气体和爆炸冲击波，这样可以有效地破坏岩石。起爆于周边眼的情况下，爆炸冲击波会严重破坏巷道外边岩壁和巷道当中的岩石。为此，务必使巷道周围岩壁受到附近眼爆破的破坏性降低或者是消除，这样才可以使光面爆破的效果实现。需要确保光面爆破为2以上的不耦合系数，并且确保药卷的直径在炸药临界直径以内，确保稳定传爆，提高爆破作业的安全系数。

2.2 巷道支护技术

我们以往使用的钢棚支护方式存在显著的缺陷，不但作业效率低，而且支护成本大，这不利于提高巷道的单进能力。在持续优化支护工艺的基础上，可以將现代化锚索支护和煤巷锚网梯支护应用于煤巷中，如此一来，能够显著地减少支护巷道的时间。并且，对于施工机具来讲，需要尽可能地使用高效率、大功率的锚杆钻机，这样不但能够实现施工效率的大大提升，而且能够使工人的劳动强度减轻。在选择支护材料上，能够通过钢筋网对大压力巷道顶板进行支护，而在小压力顶板中应用铁丝网和高分子塑料网进行支护。除此之外，针对选择锚杆来讲，还需要分析其受力，针对高应力范围，需要在支护中应用新型强度较高的锚杆；针对低应力范围，能够在支护中应用快硬水泥锚杆或者是新型玻璃钢锚杆。针对一些托顶煤巷道和顶板状况较差的巷道，为了确保支护能够实现理想的效果，能够在支护中应用钢筋梯配合锚索的方式。

2.3 辅助输送技术

一是应用整体自移耙装机。需要对传统的耙装机进行持续地改进和完善，像是将整体拖移滑靴平板设施安装在一些耙装机上，这样可以实现耙装机的改造与完善。能够在皮带机机尾连接滑靴平板整体，结合回柱绞车整体牵引耙装机，并且，牵引皮带机机尾前移。二是结合皮带机进行辅助输送。能够以皮带机输送取代炮掘巷道当中的矿车输送，以使皮带机基于自移耙装机实现输送，并且，将梯子道设计在耙装机机体之下。在实际生产过程中，首先铺梯子道，之后将耙装机前移，前移耙装机到位之后再往前延伸皮带机。如此一来，能够在皮带机上卸载耙装机装运的物料，然后结合皮带机逐步输送巷道炮掘煤岩到料仓中或者是皮带机上。三是实现自动化输送。能够互相联动后面皮带机和耙装机，尽量不需要人员的操作，实现输送的自动化，从而使输送效率提高。结合如此的设备，如果耙装机开始工作，那么会自动牵引后面皮带机工作。在此过程当中，能够结合统一控制方式和单机控制方式实现皮带机的控制。针对统一控制方式来讲，能够设计其为逆煤流以及顺煤流的方案。皮带机顺利运行的情况下，能够在皮带机控制中应用顺煤流方案。除此之外，为了确保皮带机安全地启动，在整体皮带机启动之前，需要一些预警，在结束预警之后根据次序实现皮带机的延时启动。

2.4 管理和组织技术

一是应用正规多循环作业方式。根据作业要求的循环图表，在一个班次中根据定员将一系列的施工工种配足，根据工序且保证施工的质量和规格，确保施工作业的不间断进行。在进行掘进的时候，应处理好三软煤系太过暴露、缺少稳定性而导致的垮落情况，执行浅孔爆破，实施多循环作业。并且，应尽可能地减少溜子和皮带输送以及调运矿车的时间，从而保证快速掘进。二是科学地划分一系列工种的施工。应确保有效地协调和科学地组织区队班组长、辅助工、运料工、装运工、装药工、迎头工等，尽可能地使交叉平行作业实现，看作放炮、支护、掘进、输送等为一个统一体，进而确保调配与指挥的一致性，确保多循环作业的顺利实现。

3 结论

综上所述，通过优化钻眼和爆破施工技术和巷道支护技术，采用运输系统连续化、优化劳动组织等措施，不仅可以显著提高炮掘巷道掘进效率，而且明显减轻工人作业强度，实现快速高效掘进。

参考文献：

[1]李文献.炮掘巷道锚杆支护技术应用[J].山东煤炭科技，2016（08）：28-29.

[2]茹宇.炮掘巷道高效作业技术流程的规划[J].内蒙古煤炭经济，2014（01）：187-188.

作者简介：赵俊山（1986-），男，山东省阳信县人，本科，助理工程师，从事普掘掘进技术管理工作。