劉正海 張明軍

摘要：介紹張集煤礦中央采區(qū)-520～-300回風(fēng)上山快速掘進(jìn)的方法，總結(jié)了巖巷快速掘進(jìn)的施工工藝與支護(hù)技術(shù)，為類似工程條件巷道提供技術(shù)經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：快速掘進(jìn) 一次打全高 班掘班錨 懸浮道岔

1 巷道概況

張集煤礦中央采區(qū)-520～-300回風(fēng)上山是從山西組小湖系9煤頂板竄到下石盒子組1煤的底板，巷道將揭露2煤、7煤、8煤，巷道竄過的巖石堅固性系數(shù)f值為4-6，巷道設(shè)計長度540m，上山角度18°，拱型斷面，巷道凈高4.1m，巷道凈寬5m。

2 錨桿支護(hù)

中央采區(qū)-520～-300回風(fēng)上山采用錨、網(wǎng)、梁、噴聯(lián)合支護(hù)，錨索補(bǔ)強(qiáng)的支護(hù)方法，炮后采用前探梁配安全點柱進(jìn)行臨時支護(hù)。

2.1 支護(hù)參數(shù)及要求 巷道采用Φ20mm×2000mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿配Φ12mm×1600mm鋼筋梯形梁及金屬菱形網(wǎng)支護(hù)，用CK2370樹脂藥卷1塊端頭錨固，錨桿間排距800mm×800mm。φ20mm的等強(qiáng)螺紋鋼錨桿試驗抗拔力不小于80kN，螺母設(shè)計扭矩150N·m≤扭矩力≤200N·m，螺母二次緊固：250N·m≤扭矩力≤300N·m。要求先初噴30～50mm成形后再打錨桿、掛網(wǎng)復(fù)噴，復(fù)噴（20～40 mm）蓋嚴(yán)網(wǎng)、錨桿托板即可。因超挖、地質(zhì)變化等原因，外層復(fù)噴厚度超過200mm時，必須掛網(wǎng)補(bǔ)打錨桿加固。

2.2 錨索補(bǔ)強(qiáng) 巷道過揭煤段及軟巖采用錨索補(bǔ)強(qiáng)，錨索雙排布置，間排距2000mm×2000mm，錨索選用Φ18.9mm×6200mm高強(qiáng)度鋼絞線，采用CK2370和K2370樹脂藥卷各1塊端頭錨固，錨索托盤采用22#槽鋼焊制。

3 改進(jìn)施工工藝提高掘進(jìn)速度

3.1 改進(jìn)施工工藝 進(jìn)行工序調(diào)整，采用班掘班噴班錨，分臺階施工，下臺階滯后迎頭8m，上臺階控制在10m左右，復(fù)噴滯后迎頭40m的施工工藝，每40m停頭釘?shù)缽?fù)噴，班循環(huán)進(jìn)尺1.6m。

施工工序：接班檢查→打迎頭錨桿→打迎頭炮眼→裝藥、錨桿二次緊固→放炮→臨時支護(hù)、排矸→初噴→交班。

對巖巷施工工序進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，在一定程度上確保平行作業(yè)的最大化；在巖巷施工過程中，緊緊抓住“破、裝、運(yùn)、支”四個環(huán)節(jié)，從管理上進(jìn)行協(xié)調(diào)，使每個工序一方面確保施工質(zhì)量，另一方面縮短施工時間，同時在空間上進(jìn)行交叉平行作業(yè)，進(jìn)而在一定程度上確保環(huán)節(jié)之間的連續(xù)性。

3.1.1 從打眼放炮入手提高光爆效果，減小圍巖破壞。根據(jù)巷道中腰線，班長要提前畫好半圓、點好眼位：炮眼布置進(jìn)行調(diào)整，在調(diào)整過程中符合爆破圖表的相關(guān)要求，并且在一定程度上結(jié)合現(xiàn)場圍巖的實際情況：掏槽眼間距控制在200mm，在底部中間打眼；周邊眼距：穩(wěn)定砂巖控制在350mm～400mm，砂頁巖、炭頁巖及泥巖等≯300mm；周邊眼抵抗距≯500mm。

在打眼過程中，為了確保鉆孔質(zhì)量，遵守定人、定鉆、定眼位的原則。進(jìn)行打眼時，每個鉆工配備一根長2m的木錨桿，錨桿的作用是插入打好鉆眼內(nèi)做標(biāo)志，在一定程度上確保打眼平行。

3.1.2 要求初噴成形的受力狀況。放炮后，圍巖表面出現(xiàn)凸凹現(xiàn)象，對于初噴充填頂幫來說，其巖面出現(xiàn)裂隙或凹穴，并且在一定程度上與圍巖粘貼和咬合在一起，進(jìn)而形成光滑平整的巷道表面，通過改善圍巖與噴體內(nèi)部的應(yīng)力分布情況，進(jìn)一步提高圍巖本身的支護(hù)強(qiáng)度，同時為提高錨桿支護(hù)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

3.1.3 初噴緊跟迎頭，及時封閉圍巖，減少風(fēng)化變形

初噴前將迎頭扒夠3米，同時看中線、度腰線、畫半圓，對巷道成形進(jìn)行檢查。初噴前仔細(xì)找掉、并用高壓水清洗干凈巖邦，初噴噴厚原則30-50mm，但必須成形，對圍巖進(jìn)行及時封閉。

復(fù)噴滯后迎頭20-40m以上，進(jìn)而在一定程度上檢查迎頭錨桿的質(zhì)量，放炮后對錨桿螺母進(jìn)行多次緊固，進(jìn)一步鞏固和強(qiáng)化其錨固應(yīng)力。

3.2 保障措施 建立和完善《巖巷安全高效快速掘進(jìn)的保障措施》、《巖巷進(jìn)尺、單進(jìn)及重點工程勞動競賽辦法》等。對巖巷總進(jìn)尺、重點巖巷工程，以及綜合單進(jìn)三項指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格考核。

3.2.1 研制懸浮道岔甩車器，實現(xiàn)一鉤耙裝4車。使用90kw電絞進(jìn)行上山施工時，由于耙裝機(jī)加長節(jié)只能耙裝2輛車，在這種情況下，即使電絞提升能力再大，一鉤只能耙裝提升2輛車，進(jìn)而在一定程度上制約了電絞提升能力的發(fā)揮。為此，將懸浮道岔甩車器鋪設(shè)在耙裝機(jī)卸料槽下的軌道上，一鉤耙裝4車即可完成，大幅提高了耙裝、綜合運(yùn)輸能力，保證了每班車皮的供應(yīng)，迎頭的排矸速度加快，每次停頭釘?shù)?、?fù)噴的時間縮短，單進(jìn)水平大大提高。

3.2.2 加大耙裝機(jī)到迎頭的距離，實現(xiàn)上下臺階平行作業(yè)。耙裝機(jī)于迎頭之間的距離，以前不超過25m，下山耙裝時容易發(fā)生滾矸，進(jìn)而在一定程度上威脅到迎頭人員的安全，使得耙裝與迎頭不便于平行作業(yè)，在施工過程中，通過運(yùn)用（P-90B）0.9m3耙裝機(jī)后，其耙裝能力與容繩量得到充分的利用。耙裝機(jī)與迎頭之間的距離控制在30～40m，迎頭分上下臺階施工，上臺階始終保證10m左右，放炮后先把迎頭10m耙干凈再設(shè)好擋矸網(wǎng)，可以上下臺階進(jìn)行同時打眼，迎頭噴漿、打錨桿與后面耙矸三者之間可以平行作業(yè)，一方面保證了安全，另一方面提高了迎頭作業(yè)的效率。

3.3 政策激勵 在工資分配過程中，逐漸向巖巷掘進(jìn)傾斜，少數(shù)關(guān)鍵性崗位的工資分配加大傾斜力度，黨政主管、班隊長、機(jī)長、維修工等人員的工資適當(dāng)提高分配系數(shù)，對“技術(shù)大拿”帶徒弟，給予適當(dāng)獎勵，在一定程度上充分發(fā)揮巖巷“技術(shù)大拿”的傳幫帶作用，激發(fā)挖掘職工的潛能，進(jìn)一步為巖巷快掘獻(xiàn)策獻(xiàn)力。

4 支護(hù)效果

通過對巷道的兩幫的移近量、頂板的離層、錨固力等的監(jiān)測，評價支護(hù)效果如下。

在巷道掘進(jìn)期間巷道兩幫的移近量和頂板和下沉量很小，在過揭煤段通過錨索補(bǔ)強(qiáng)，加強(qiáng)頂板支護(hù)，充分利用錨索的深部支護(hù)和懸吊作用，巷道頂板沒有漿體開裂現(xiàn)象，達(dá)到了很好的支護(hù)效果。

從巷道的錨桿受力情況來看，錨桿沒有受力變形和崩斷現(xiàn)象，經(jīng)測試，所有受測錨桿均超過屈服極限，說明支護(hù)強(qiáng)度達(dá)到要求。

初噴緊跟迎頭，噴層能有效支承圍巖被節(jié)理裂隙所切割形成的局部不穩(wěn)定危石及錨桿間無錨固作用的小三角錐巖體，能有效防止危巖活石傷人。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

5.1 巷道支護(hù)成本明顯下降 由于光爆效果的提高，巷道成形好，噴漿量大幅度減小，每米水泥用量平均節(jié)省0.55噸，加上人工、運(yùn)輸費(fèi)，巷道每米支護(hù)成本平均降低200元左右。

5.2 巷道掘進(jìn)速度的提高 中央采區(qū)-520～-300回風(fēng)上山540m巷道只用了5個半月的時間就安全貫通，月進(jìn)尺達(dá)到95m以上，而正常兩掘一噴月進(jìn)尺只有60m左右，就此而言采用班掘班噴班錨比正常兩掘一噴節(jié)省了3個月的時間，由于節(jié)省時間該巷道施工人工費(fèi)節(jié)省了14.4萬，提前貫通也為礦井深部延深抽放系統(tǒng)的竣工打下了基礎(chǔ)。

6 結(jié)束語

巷道的施工工藝和工序的銜接嚴(yán)重制約掘進(jìn)單進(jìn)的提高，掘進(jìn)單進(jìn)低的原因是多方面的，只要各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，提高的途徑是有辦法的，主要通過裝備更新，施工工藝的優(yōu)化，管理創(chuàng)新，樹立掘進(jìn)先行發(fā)展的道路，技術(shù)創(chuàng)新，走科技發(fā)展的道路，大幅度提高掘進(jìn)單進(jìn)是能夠?qū)崿F(xiàn)的！

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：劉正海（1967-），男，畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)采礦專業(yè)，現(xiàn)工作于徐礦集團(tuán)張集煤礦總調(diào)掘進(jìn)組，首席助理工程師。