缓冲矸石仓在岩巷快速掘进中的应用
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摘要： 为提高岩巷掘进效率，采用中深孔爆破技术，但试生产时发现运输工艺制约了先进爆破技术优势的发挥。为解决这一问题，经考察学习后决定优化岩巷掘进运输工艺，并将缓冲矸石仓加入运输系统。随后于南翼三采区皮带巷掘进施工中实际应用。应用后，运输系统简化，提高了迎头除渣效率，与未优化前对比大大提高了掘进速度。
Abstract： Medium-length hole blasting technology was used to improve the stone drifting efficiency. But through pilot production， it was found that the transportation technology restricted the advanced blasting technology. In order to solve this problem， after investigation and study， it was decided to improve rock drivage and transportation technology and add the buffering gangue warehouse into the transportation system. And then it was put into practical use in Nanyi 3rd mining area belt drivage construction. After the application， the transportation system was simplified and the slag removal efficiency was increased， greatly improving the drivage speed.
Key words： buffering gangue warehouse；rock gangway；transport up the mountain；speedy drivage
中图分类号：U455.3+1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）28-0138-02
1 概述
目前由于中深孔爆破技术的逐渐成熟，采区上下山快速掘进已渐渐普及。但是随着岩巷掘进速度的提升，迎头爆落矸渣的装运问题成为制约掘进速度的瓶颈。爆破工艺的改进使得迎头矸石量增大，采用以往的以耙岩机与罐车为主的掘进运输形式，满足不了实际生产需要，几乎每次掘进工艺循环都要因为除渣工序影响下次循环的顺利进行。并且实际生产中经常出现空罐不能及时补充，致使迎头上的矸渣无法被及时清除，更加严重的影响了掘进头面的正常掘进，工人只有以杂活替代正常掘进生产，大大制约了中深孔先进爆破工艺优势的发挥。
为解决以上问题，经本矿调研讨论后，决定采用添加缓冲矸石仓方案解决以上问题。经生产单位使用后证明缓冲矸石仓很好的解决了运输难题，使爆落矸渣从迎头顺利清出，大大提高了掘进效率。
2 我矿实际情况
葛泉矿本部生产重心逐渐转向南翼，为了实现矿井高产高效，2009年2月份开始掘进南翼三采区运输及轨道上山，为三采区的开采做准备。经实地勘察分析发现，矸石外运系统线路长，电机车将罐车运送到南翼集中轨道上山坡底，然后经过二级上山斜巷（南翼集中轨道上山坡度为22°，斜长280m；南翼集中运输上山坡度为12°，斜长160m）提升，再经过两个平车场，总线路长达580m，并且随着掘进巷道的不断延伸，运输线路更长，如采用陈旧运输模式必将大大影响掘进效率。
经过与兄弟单位交流学习后，我矿结合自身实际情况，决定改进上山岩巷掘进中运输工艺，将缓冲矸石仓加入到运输系统中。具体运输系统为：耙岩机直接将迎头矸渣装载至一部SPJ-800皮带运输机，由皮带运输机运至坡底矸石仓，可依情况用耙岩机将矸石仓内储存矸石耙至罐车外运。优化后预期将大大缓解上述运输难题，简化运输线路，提高掘进效率。
3 缓冲矸石仓施工工艺及优化
矸石仓施工：经过实地勘测后决定，自南翼三采区运输上山施工段坡底向上21m施工缓冲矸石仓。根据本矿实际情况，采用中深孔爆破技术后，平均每爆破一次进尺为1.7～1.8m，按断面规格为4×3.4m计算，每一次爆破可产出矸石32.7m3，每天三班掘进生产，每天产出矸石总量为32.7m3×3=98.1m3，结合实际地质条件将矸石仓规格定为长21米，宽2米，深3米（底板上下各1.5米），理论最大容积为120m3。缓冲矸石仓沿巷道一侧布置，在确保能够正常运输设备时保证矸石仓的最大容积，最大限度容纳矸石。矸石仓轨道侧进行喷浆加固，同时用木板、废旧轨道与运输轨道隔开，防止耙岩时飞石伤及轨道侧行人，另一侧采用锚杆及喷浆加固。
矸石仓优化改进：矸石仓在长度设计上依靠耙岩机最远有效耙岩距离而定，实现在缓冲矸石仓中耙岩效率最大化。容积上结合单位生产进度以及后路运输设备出现故障或其它原因耽误运输时间来确定，保证迎头正常掘进，实现掘进效率最大化。
4 实际生产中效果
经过实践，用工作面耙岩机+皮带机+缓冲矸石仓+耙岩机+矿车出矸方式在很大程度上解决了岩巷的出矸问题，加快了岩巷进尺速度。缓冲矸石仓是在巷道内建立一套完整的出矸系统，即工作面耙岩机+皮带机+缓冲矸石仓+耙岩机+矿车。缓冲矸石仓的优点是：①出矸可以和迎头的多种施工工序平行作业，大大缩短专项出矸时间，加快迎头出矸速度。②矸石仓矸石容量在120m3左右，解决了因矿车紧张，供应不及时带来的迎头积矸问题。③减少斜巷装运环节，降低斜巷装运风险，缩短车皮周转时间，减少了装运人员的使用。缓冲矸石仓的建立极大的缓解了出矸与迎头各种工序、出矸与矿车供应之间的矛盾，显著提高了每班循环进尺。
改善出矸系统后，采用耙岩机+皮带机+缓冲矸石仓+ 耙岩机的出矸方式后，增加了皮带机司机和耙岩机司机各一名，但工作面的排矸速度加快，使我矿岩巷掘进速度明显提高，由原本平均月进尺70米提高至月平均进尺100米的水平。并做到了岩巷快速掘进，且减少了斜巷装运风险，做到了安全装运，实现了零事故目标。
5 结论
矸石仓施工保证了迎头集中排矸，缓解了后路运输矸石压力，为掘进赢得了时间，特别是对于南翼集中轨道上山运输矸石效率低，不能满足掘进施工情况。通过应用缓冲矸石仓，解决了迎头出矸与多种施工工序平行作业问题，出矸时间减少了限制；缓解了因矿车供应不及时带来的迎头积矸问题；减少了斜巷装运环节，降低斜巷装运风险，缩短车皮周转时间。缓冲矸石仓的建立实现了多部出货系统的连续化，加快了岩巷的快速掘进。大幅度提高了掘进效率，为我矿岩巷快速安全高效掘进创造了良好条件。同时这次工艺改进为今后岩巷快速掘进提供了新思路，留下了宝贵的经验，甚至在煤巷掘进中遇到的相近问题（如运输线路长，掘进施工严重受运输制约等情况）时，也可考虑采用该思路解决。由此可见缓冲仓在特殊困难情况下对高效快速掘进具有重大意义。
参考文献：
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