煤矿上下山的巷道掘进技术探讨
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【摘 要】本文主要阐述了煤矿上山掘进的破岩和通风、装岩、提升运输工作、支护工作，下山掘进的破岩装岩及提升、排水与治水、安全工作等技术问题。
上山和下山一般为采区巷道中的倾斜巷道。在掘进时，自下而上施工，就是上山掘进，有时也可以从上向下施工，就是下山掘进。
1、上山掘进
上山通常是由主要开采水平自下而上掘进，而在有瓦斯突出的煤层中，若没有专门措施只能从上水平向下掘进。
1.1破岩和通风
在上山掘进采用钻爆法破岩时，应避免底板"上漂"， 即底板掘进不够；爆破时岩石抛掷出来，有可能崩倒棚式支架。所以，炮眼布置要采用底部掏槽（距底板lm左右），掏槽眼的数目要看岩石性质确定。在岩石较硬时，底眼要适度下插，通常插入底板200mm左右，并应多装些药。
因瓦斯比空气轻，上山掘进时可能积聚在工作面附近，因此，通风工作非常重要，要加强工作面通风和瓦斯检查。在地质条件不复杂的条件下，轨道上山和输送机上山以及行人上山应同时掘进，每隔一定的距离（20m～30m）用联络巷贯通，以方便通风。若是单巷掘进，在瓦斯量较小时，要采用双通风机、双风筒压入式通风，并不管工作期间或交接班时，均不得停风。若由于检修停电等原因停风时，要撤出工作面全部人员，等恢复通风并检查瓦斯后，方可进入工作面；在高瓦斯矿井中，若上部风巷已掘好，应该利用钻孔解决通风问题，不然，应采用从上到下的施工方法。
1.2装岩
在上山掘进时，因沿倾斜向下扒矸方便，因此，要采用人工装岩。此外，还应按倾角的大小选择装岩机装岩。耙斗装载机配合刮板输送机运输，能用于上山倾角不大于10°的巷道；如果上山倾角小于35°时，就要采用耙斗装载机。
采用耙斗装载机装岩，要尤其注意防滑。移动耙斗装载机可用提升绞车，若上山倾角较大，要用提升绞车和耙斗装载机的绞车联合作业，向上牵引。
1.3提升运输工作
在巷道倾角不小于35°时，煤、矸可沿巷道底板自溜，同时要在巷道一侧做出一个密闭的溜矸间，专供矸石下滑，防止伤人或砸坏设备；在巷道倾角为25°—35°时，要使用铁溜槽运输；在巷道倾角为15°—28°时，应采用搪瓷溜槽。溜槽的安装和接长均较方便，生产能力较大，同时，粉尘量也较大，需要配水冲刷。为避免煤、矸飞起伤人，要在溜槽一侧设置挡板，并在上山下口设置临时贮矸仓以方便装车。在巷道倾角不大于25°时，要采用刮板输送机。
上山掘进运料相当困难，若是单巷掘进，要铺设刮板输送机，还要铺设轨道；如果是双巷掘进，巷道要铺设刮板输送机，而另一个巷道铺设轨道，利用矿车向工作面运送料。
在提升或下放矿车时，要用设在上山与平巷接口处一侧的专用提升绞车。钢丝绳牵引至工作面绕过一固定滑轮（回头轮），用挂钩挂在矿车上。在倾角不大于30°的上山，均要用矿车提升材料或运出煤、矸。在安设滑轮时一定要做到简便和牢固。若上山斜底超过提升绞车缠绳量时，要随上山掘进工作面向前推移，不断在向上山中开凿的躲避硐内增设提升绞车，分段提升。
1.4支护工作
在上山施工中，因顶板岩石受重力作用，有沿倾斜向下滑动的趋势，所以，在架支架时，支架腿应向倾斜上方与顶板、底板垂线间呈一夹角，此夹角即迎山角，其角度的大小取决于上山的倾角和围岩的稳定性。
在上山倾角小于30°时，每倾斜6°—8°，就要具有1°的迎山角。为避免爆破时崩倒支架，对支架必须加固，在支架之间设拉杆及撑木。岩上山倾角大于或等于45°时，为避免底板岩石下滑，要设底梁，此时支架就变成封闭的框式结构。
如果在上山掘进中采用锚喷支护，支护施工工艺与平巷、下山基本相同，锚杆要尽可能垂直上山顶板与侧帮，喷射混凝土永久支护能滞后掘进工作面一段距离（20m～40m）与掘进工作平行进行。若砌筑石材支架，砌碹工作要从下滑倾斜方向向上进行。
2、下山掘进
下山是由主要开采水平从上向下掘进，在下山掘进中，装岩运输比掘进上山时要困难，排放工作面积水也是下山施工的一个主要特点；在安全上还要注意预防跑车事故。
2.1破岩、装岩及提升
下山施工的破岩一般采用钻眼爆破法。为提高装岩效率，方便钻眼与装岩平行作业，要设法把矸石抛离工作面远一些。实践表明，中深孔全断面一次光面爆破和抛碴爆破技术效果都很好。
中深孔爆破需要采用直眼掏槽或直眼与斜眼混合掏槽。为获得较好的抛碴效果，底眼上部辅助眼的角度要比下山倾角小5°—10°；加深底眼200-300mm使眼底低于巷道底板200mm， 加大底眼装药量，然后进行起爆。
下山施工装岩困难，装岩的时间一般占掘进循环总时间的一半一上，所以，要尽可能采用机械装岩。下山装岩使用较多的是耙斗装载机。在使用时要尤其注意安设牢固，避免下滑。为提高耙斗装载机装岩效率，装载机距工作面的距离要控制在10m～25m之间。耙斗装载机还可以起阻挡跑车的作用，保证掘进工作面安全。
在下山施工中，矸石一定要通过提升设备运出，不管用矿车还是箕斗，出矸不连续，因此，要使用提升能力和速度较大的提升绞车。刮板输送机也要使用，而只能用在下山倾角小于25°的情况。30°以下要使用矿车或箕斗，30°以上时要使用箕斗。箕斗因有卸载轮凸出于斗身之外，使用不便。因此，多采用无卸载轮前卸式箕斗，利用安设在矸石仓中的活动轨翻卸。
2.2排水与治水
在下山施工时，要有效处理涌水和工作面积水，这是加快掘进速度、确保工程质量、改善劳动条件的重要任务。
治理矿井水，要看它的来源和水量大小，采取各种不同的措施。如果是上部平巷水沟漏水，要使用混凝土或陶管把上部水沟密封；如果是因下山上部通过的含水层涌水，要把水截引至腰泵房水仓，不使它流到工作面，需要时还要在含水层进行注浆封水。
对下山工作面积水，要用水泵排除。若涌水量在5～6m3/h时，要用压气潜水泵直接把水排往矿车或箕斗内，随着矸石一起排出。如果使用电动潜水泵，要在爆破前切断电源并检查杂散电流，确认无问题时方可装药。
使用卧式水泵排水，为防止卧泵经常移动和增加开设腰泵房的费用，要利用喷射泵把工作面积水排至腰泵房水仓，再用卧泵排除。
2.3安全工作
在下山施工中，最突出的安全问题是因其提升设备失修、操作失误或提升时遇障碍出现过负荷等原因，容易出现提升容器跑车导致人身伤亡事故，所以，一定要设置预防跑车的安全装置和挡车器。