掘进巷道过岩溶陷落柱的施工技术
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【摘要】在掘进巷道的过程中遇到过岩溶陷落柱后，会直接影响到矿井施工的衔接性、稳定性以及实际产量等。而通过不断的实践表明，要想提高掘进巷道的施工速度，就一定要做好采区的设计工作，制定严格的作业规程，提高施工人员的劳动素质。基于此，本文主要针对掘进巷道过岩溶陷落柱的施工技术进行了探讨。
【关键词】掘进巷道；陷落柱；施工技术
在我国国民经济组成成分中，煤炭作为一种重要的能源直接影响到了社会经济的发展，不过煤矿安全问题一直以来困扰着煤矿的实际生产量，目前矿山出现伤亡现象最严重的行业即为煤矿，占据了我国全部矿山事故伤亡大约80%以上，受到了全国广泛的关注。随着煤矿的开采不断发展，煤层的不稳定性直接制约着煤炭资源的回采工效，如果在掘进巷道施工过程中一旦遇到岩溶陷落柱，不仅延缓施工速度，还会影响到施工安全性，减少煤矿开采量等。所以针对如何提高过岩溶陷落柱的掘进进尺是我们长期以来一直重点关注的课题。
1、工程概况
某井工矿9号煤一盘区IX1309综采工作面切眼长度为176.1m的综采工作面，推进长度大约有948.33m，经检测煤层厚度在1.27m～1.70m之间，平均厚度在1.46m，其工业储量365731.99t，回采煤量347445.39t，回采率95%。通过使用型号为EBH-120型悬臂式沿着9号顶板破岩底掘进IX13091巷。在实际掘进过程中，由于距离工作面切眼大约276m的位置上靠近进风巷侧存在岩溶陷落柱，导致附近15m范围内的煤体及直接顶发生破碎，制约了掘进进尺，且存在重大安全隐患。经探测表明，该岩溶陷落柱的短轴直径17.6m，长轴直径40.1m。
2、做好掘进前采区的施工设计工作
在矿井的掘进施工中，如何科学合理的确定工作面参数决定着整个矿井所能产生的经济效益，如果工作面参数值太大，并且没有采取抽放措施，那么掘进时出现的通风问题将会对施工造成较大的阻碍；如果工作面参数值太小，则会增加施工工作量，拖延了巷道掘进的速度，无法将矿井施工很好的衔接起来，导致采掘比例失调，直接影响到了矿井的经济效益。因此在该矿井的掘进过程中，有必要在掘进前对采区进行合理的设计，在距切眼285m，靠进风巷45m，设计二切眼与IX13092巷相通，将二阶段切眼长控制在131.1m，IX1309小进风巷推进长度则控制在50m。那么在布置运输巷以及回风巷的过程中需要尽可能的减少中间环节，确保运输能够保持通畅。
3、制定合理的掘进巷道过岩溶陷落柱的施工方案
3.1 做好巷道的设计及布置工作
在该矿井巷道掘进施工中进行作业规程的编制时要注意，由于掘进巷道会受到周围回采面采动施工的影响，因此在布置工作面回风巷以及运输巷时一定要尽可能的绕开采空区两翼压力较为集中的区域，或者还可以沿着空护巷或者空掘巷采取必要的挡漏风措施。另外在布置掘进巷道时，由于条带式的矿井大都将断层作为工作面布置的界限，所以在掘进的过程中一定要确保巷道和断层的平行，尽可能的减少煤柱的损失，将巷道和断层之间的距离保持在8～15m之间。另外，在每掘进大约30m左右时，就需要在垂直于巷道向断层的方向上通过掘进一个小洞来明确两者之间的距离，而要想尽可能的减少工作量，还可以通过加强钻探进行探测，并且需要在作业规程中予以说明。
3.2 采取合适的爆破方法
在该矿井的巷道掘进过程中，为了避免发生棚梁崩倒的现象，需要将掏槽眼设置在工作面的中下部，通过采用光面爆破的方法以及毫秒延期电雷管进行全断面分两次爆破。布置周边眼的过程中要与顶帮隔开100mm-150mm（硬煤）的距离，且应以巷道中心线为准对称布置，保证爆破后的巷道断面成型，掏槽眼应比其它眼深150mm-300mm，底眼眼口高出巷道底板标高100mm-150mm，防止出现超挖现象，另外在施工过程中还需要对爆破图进行不断的试验，及时修改施工作业规程中存在的问题。局部尺寸不够大时还需要在爆破完成后通过使用风镐或者洋镐等确保达到设计断面。
3.3 合理安排掘进顺序
矿井工程的施工质量受到了地质以及测量等的直接影响，因此该矿井在进行采区设计时需要严格按照矿井的地质情况进行工作面的划分。所以在编制作业规程的过程中，首先要了解工作面的具体地质情况，以此来合理安排掘进顺序，如果在条件不允许的情况下需要开展多头掘进，保证工作面能够在较短的时间内投产，不过一定要严格遵守相关安全规程的规定。如果条件允许则需要安排巷道上山掘进，通过先完成轨道运料巷的掘进工作来确定煤层的变化状况，以此来确定胶带运输巷的掘进方向。
3.4 提高掘进的机械化水平
通常情况下在掘进巷道时都会沿着煤层进行，但是由于煤层非常容易破碎，所以出煤工作量所耗费的作业时间相对较长，因此，在确定施工方案的过程中要尽可能的选择刮板输送机进行运输，采用联合掘进机将钻进、装卸以及运输等工作全部一机完成，有效的解决巷道支护的问题。通过这一方式不仅可以降低劳动强度，提高施工效果，还能够确保“以掘保采”的顺利完成。而由于联合掘进机在掘进以及破煤等过程中都是连续不断的，所以一定要确保相关的施工措施能够相互配套，尽可能的减少停机时间。
3.5 选择科学的作业方式，确保正规循环
为了加快巷道掘进的速度，保证掘进施工质量，还应该选择科学合理的作业方式，确保正规循环，这就要求在编制规程的过程中根据矿井地质条件，针对性的编制出一个满足实际施工情况的作业循环图标。如果出现组织不当的现象，不仅会影响到掘进速度，还会造成用工浪费的现象，降低煤矿的经济效益。在制定掘进作业循环图标时，要将掘进中可以同时进行交叉作业的工序全部确定出来，例如交接班检查以及架设的准备工作、装药和掩护设备、钻上部眼和清理出煤、打下部眼和清洗炮眼以及永久支护与出煤等的平行作业等，合理安排施工人员，有效提高施工效率，尽可能的缩短作业循环所花费的时间。然后再按照循环耗费的时间以及平行作业过程中所占用的人工，继续制定合理的工作制，在本次矿井施工过程中主要采用了四六交叉工作制，提高劳动效率，避免发生工时浪费的问题。
3.6 做好施工现场的管理工作，提高施工人员的整体素质
首先，在加强施工现场工作人员的出勤管理时，一定要确保每个班组中作业循环图标的人员数量全部到位，这主要是由于要想提高巷道掘进速度，确保巷道掘进施工质量，就一定要将人力放在首要位置进行考虑，一旦出现施工人员不足的问题，就无法保证个别工序按时按量完成，导致各个施工工序之间发生紊乱现象，无法形成正规的作业循环，所以在现场管理时一定要做好出勤管理。在配备人员时，掘进队的总人员一定要比作业循环图表中所规定的多出20～30名，保证工人能够轮流休息，填补由于事假以及病假等原因不能及时到岗的人员。但是并不是说施工人员越多就越好，如果人员过多反而会出现劳动力闲置的现象，严重浪费工时。所以在巷道掘进中不仅要抓好出勤管理，还要注重劳动生产效率的提高，加大培训力度，提高施工工人的素质，尽可能的适应现代机械化生产所提出的要求。另外在进行现场施工管理时，还需要组织施工人员严格按照施工规程展开作业，保证作业的正规循环，通过实行定岗、定位工作制，将任务分配到各个班组，将责任落实到个人。在一定时间内通过使用固定的施工器具，保证每个施工人员能够在各自的岗位上顺利完成既定任务。
4、总结语
总而言之，通过对某矿井的具体掘进情况进行分析，合理设计采区工作面，编制严格的作业规程，有效提高施工人员的素质水平，及时改善了由于巷道过岩溶陷落柱造成的围岩松散的问题，进一步提高了围岩的整体强度，确保了矿井掘进施工的安全可靠性，能够让工作面进行正常的接替，获得了较为可观的经济效益，值得在同类矿井的巷道掘进中进行推广。