煤矿岩巷快速掘进技术研究与应用实践

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摘要：现阶段，煤矿矿井面对的主要问题就是掘进速度，煤矿的矿井比较深，开采难度非常大，掘进难度更大。因此，根据现场的实际情况，对爆破参数给予合理修改，使其处于最佳爆破状态，对于施工设备的配置给予改进，不断提升施工过程的组织水平及管理水平，尽量缩短循环工作的时间，不断提升工作效率，进而达到快速掘进的目的。本文主要针对当前煤炭岩巷的实际情况，对快速掘进技术给予研究。

关键词：煤炭；岩巷；快速掘进技术；掘进接替

中图分类号：F407文献标识码： A

在煤矿的开采过程中，矿井比较深，属于高瓦斯矿井。矿井越深，透气性能越差，煤层就更加松软，大大增加了深孔钻井的难度，以至于在开采过程中，防突措施做不到位，虽然可以看见突出煤层，但是给予进一步的掘进难度较大，造成矿井掘进工作日趋紧张。在以往的煤矿岩巷工作中，经常采用的作业方法为“三掘一喷”，其每月的掘进进度为70m，对于采面接替的要求还差很远。因此，在实际煤层开采过程中，为了不断提高快速掘进技术，必须采取一系列的应对措施，比如底抽巷穿层注水、抽放、爆破等举措，使快速掘进技术安全运行。

一、煤炭岩巷工程基本情况

现阶段，主要采用的工作面为25001，巷道采用半圆拱断面，采用的支护方式为锚网喷，巷道的宽度为5m，高度为3.2m。其中，螺纹钢锚杆为，长度，使用的布阵方式为矩形，每一排锚杆间的间距为，对每个锚杆进行固定时，通常使用两个药卷，经常采用的是树脂药卷，药卷的型号为MSA2350；在煤矿开采过程中，还会使用到钢筋网，其焊接组成为钢筋，钢筋的搭接长度为100mm，规格为，喷浆的厚度为50mm。在实际的掘进工艺中，一个掘进循环的完成需要8个小时，对工作面给予掘进时，主要使用气腿式凿岩机，型号为YA-28，在整个工作中，至少使用台机器，其中2台是作为备用的，在实际的工作现场中，主要使用的开采设备如表1所示。

表1 实际现场主要使用的开采设备

二、快速掘进的相关技术

1、施工工艺

（1）快速掘进工艺流程：在最初的岩巷掘进工作中，施工工序较为繁琐复杂，经过优化之后，对于每个工序之间的衔接给予科学的组织，尽量避免窝工现象的发生，对作业人员给予合理分配，经过现场实践的不断总结可以得到一个较为细化的掘进工序，比如第一步：打下部眼，进行出矸工艺；第二步：给予爆破；第三步：打锚杆，主要是在打上部眼和出矸的基础下；第四步：耙下部矸；第五步：打下部眼，进行第二次出矸工艺；第六步：第二次爆理；第七步：再次给予打锚杆工艺；最后一步：耙下部矸。（2）主要作业方式：首先对作业方式给予改进，原来的作业方式为两个班给予掘进，再使用一个班给予喷浆成巷，即为“二掘一喷”，现在的作业方式为3个班全部给予掘进，在前后作业的间隙，充分进行喷浆工序，合理利用交叉方式进行掘进工作，称为“六掘三喷”，在工作面上，在迎头初喷工作中，不断利用耙矸机后的空巷道完成复喷程序，使两者同时进行工作。

2、在中深孔中相关爆破技术的使用

2.1 合理选择掏槽方式

在煤炭岩巷施工过程中，爆破技术是经常使用的，在进行爆破工艺时，要对掏槽方式给予合理选择，常用的掏槽方式为直眼掏槽和斜眼掏槽，在一定程度上，掏槽眼的爆破效果越好，其他炮眼的爆破效果也就越好。在工作面（25001）上，每一次循环过程中，进尺的长度为2m左右。在实际施工过程中，要对同一矿井的相关情况给予调查，比如设备的工作能力、施工经验等，对2.5m以下的炮孔给予爆破，在爆破实施过程中，掏槽方式必须强而有力，比如准直眼强力掏槽方式，总共的掏槽眼数目为三对，在每个掏槽眼之间，分别加入5个直眼，尽量保持掏槽眼与炮眼的深度一致，对角度问题要给予高度注意，给予微差起爆处理，在这样的精确方式下，会不断提升掏槽的速度，尽量将槽腔扩大，有利于爆破效果的提高。

2.2 确定相关爆破参数

在实施爆破工艺之前，为了更好的对炮孔深度给予控制和确定，要对设备及员工的相关情况给予调查，比如工人的技术水平、钻眼机的凿岩能力以及每一个班能够完成的工作总量。在具体的掘进工艺中，预计循环进尺为1.8m，炮眼深度为2.0m。在对辅助眼之间的距离进行确定时，主要依靠底抽巷的实际岩性，另外对巷道形成的效果也有一定的要求，周边眼之间的距离为500mm，辅助眼之间的距离为600mm。在高瓦斯矿井的作业环境中，在爆破时，对雷管的数目也有一定的要求，总段数为5段，反向起爆是指在一次全断面的起爆过程中，总的延迟时间不会超过130ms。对于每一个炮眼而言，为了对其进行良好的封堵，至少需要一袋炮泥给予封堵，每一段封堵的长度不得超过500mm，对于剩下的炮眼，最好使用炮泥对其全部填满，将其密封良好。

2.3 分析相关技术问题

（1）对爆破技术的控制：对中深孔给予爆破技术时，要对打眼情况给予设计，比如眼深、眼距，才能达到良好的掏槽效果，对不同的岩石而言，可爆性也不一样，因此在确定炮眼数目时，在必要的情况下要给予适当的调整，尽量将爆破点设立在软岩中，这样既能保持爆破质量，也能降低炮眼数目。在同一水平面上，对于崩落眼和辅助眼也有一定的要求，两者深度必须相同，对炮眼给予合理使用，不断提升循环进尺；在布置崩落眼时，必须保持均匀性，尽量使出渣效率达到最大；（2）打眼工序：在制定打眼工序时，要对作业环境给予充分利用，在迎头位置同时使用4部钻眼机给予打眼，在迎头部位主要有四个炮眼区，在打眼开始之前，首先要对眼位给予固定，当爆破完成之后，对其中主要存在的问题给予分析，比如炮眼的深度、角度等，总结出最佳的打眼工序，在今后的爆破工作中，能够对巷道的形成给予良好的控制，进而不断提高爆破质量。

3、强化现场管理工作

（1）职责细化。在矿井进行工作中，要建立市场化的管理模式，对于掘进区队要建立比较详细的考核指标，一旦指标任务分配下来之后，对于相关指标任务，比如材料、进尺等，要一周考核一次，每月分解一次，指标任务要具体到每一个人，考核方式要严格执行；（2）严格管理现场。在具体的掘进工作中，对于掘进成本要给予严格管控，尤其对现场的作业环境而言，在保证工程质量的前提下，对于锚杆间距、光面爆破等现场作业，要严格控制，从源头做起，合理使用施工材料，严格进行管控工作，尽量避免材料浪费现象的发生，严格管控现场，实现快速掘进。

结束语

综上所述，在中深孔爆破工艺中，不断提升掘进速度，不仅可以加快施工进度、减少作业时间，还可以对炮眼数目给予良好的控制，实现炮眼的合理使用，对于改进的作业方式的使用，最大限度降低了掘进成本，通过对掏槽方式的合理选择和对相关爆破参数的确定，以及对相关爆破技术问题给予分析，不断提升爆破质量。

参考文献

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[2]李中宇,高永坤,刘永生.基于煤矿岩巷快速掘进技术研究[J].科技致富向导,2014(5).

[3]李建强.煤矿岩巷快速掘进技术与管理[J].科技信息,2011(8).