岩巷爆破法快速掘进技术
硬岩巷道快速掘进爆破技术研究与实践
１ ｇ机巷底抽巷炮眼优化后布置 图 ０
２ 实 施 方 案
遇 坚 硬 岩 石 时如 果 仍 采 用原 来 的爆 破 工 艺 ， 很难 保 障 岩
巷 的快 速 掘 进 ， 有 改 善我 们 现 有 的爆 破 工 艺 ， 能 更 好 的 只 才 提 高 循 环 单 进 ， 现 在 以我 矿 １ ９机 巷 底 抽 巷 施 工 中遇 坚 硬 Ｏ
保 证 硬 岩 巷 道 爆 破 进 尺 ， 时 使爆 破 效 果达 到预 期 效 果。 同 关键词 ： 岩 硬 爆 破 参 数
＝＝ ＝ ＝＝ ＝＝ ＝ 二＝ ＝ ＝＝ ＝＝ ＝ ＝二 ＝
１ 工程 简 介
１ １ 概 况 ．
１ ｇ工作 面 是 卧 龙 湖 煤 矿 继 １ ８工 作 面 、 １ １工作 面 ０ ０ ８０ 后 的又 一 个 接 替 工 作 面 。１ ９机 巷 底 抽 巷 的岩 巷 单 进 直接 影 ０ Ⅱ着 １ ９工作 面 的形 成 。如 何 实 现 快 速 掘 进 ， 高循 环 进 尺 向 ０ 提 特 别 是 提 高 遇 坚 硬 岩 石 时 巷 道 的 循 环 进 尺 成 为 现 阶 段 工 作
１ ９机巷底抽巷优化后雷 管段别 图 Ｏ
炸药和雷管的消耗量要低 。 对巷道 围岩 的震动和破 ② 能力 方 面 考 虑 以不 超 过 ２５ 眼 深 是 较 适 宜 的 ； 时 ， 深 还 受 岩 层 眼利用率要高 ， ．ｍ 同 眼 坏 要 小 ， 利 于 巷 道 的 维 护 。（ 石块 度和 岩 堆 高 度 要 适 中 ， 以 岩 以利 于 稳定程 度和 断面的限制。另外 ，煤矿安 全规程》 《 规定， 眼深度超过 炮 ｌ 时 ， 泥 长 度 不 得 小 于 ０５ ： 眼 深 度 超 过 ２５ 时 ， 泥 长 度 提 高 装 岩 效 率 和 钻 眼 与 装 岩 工 作 的平 行 作 业 。 为 了获 得 良好 的爆 破 ｍ 封 ．ｍ 炮 ．ｍ 封
煤矿巷道快速掘进的方法
煤矿巷道快速掘进的方法在煤矿巷道掘进中采用炮掘,施工灵活、方便、成本低、适应性强,可在任何环境条件下掘任何形状和长度的巷道。
组织好炮掘巷道的快速施工,其速度能达到正常掘进的几倍。
这对于缓解矿井采掘关系紧张,维持矿井的稳产、高效具有重要意义。
根据作者自己的经验和现场实际情况,我把巷道快速掘进方面的具体做法介绍如下。
标签：巷道快速掘进方法1 加强地质预测预报工作,为巷道连续快速掘进打好基础对于地质条件极其复杂的矿井,不论是岩巷还是煤巷,施工中经常遇到断层及构造带,不仅影响了施工进度,而且威胁安全生产。
为此,我们充分利用三维物探、钻探等进行超前探查,控制地质构造,并进行地质动态分析等以便准确掌握构造情况,为巷道连续施工赢得了时间,为巷道快速掘进打下了良好的基础。
2 优化运输系统,加快排矸(煤)速度矿车排矸出货,一直是我们沿袭至今的传统做法,运输不畅,存在安全隐患。
我们可以通过学习,改变思维方式,引入“矿车不进掘进头”的新理念,煤巷采用皮带机链板机系统出货;在采区岩巷集中区域创新采用皮带机系统和梭车集中出货。
变原来的绞车运输车皮出货为皮带机集中出货。
自实施以来,不仅单进提高了30%,而且减少了环节,节省了人员,提高了效率,确保了安全。
3 采用中深孔爆破,多循环作业岩巷掘进应用“中深孔不同阶微差斜眼掏槽爆破”技术,坚持“抓两头,带中间”的布孔原则,有效提高了循环进尺和炮眼利用率。
3.1 对于岩巷,我们可以采取以下措施岩巷掘进采用风钻钻爆破眼,每个掘进头保持5～6台风钻,每个钻眼深度在2～2.2m。
钻眼施工时操作遵循以下五个要点:①严格执行岗位责任制;②钻眼前要认准中腰线,根据中腰线确定周边轮廓和眼位;③钻眼作业时必须严格做到准、平、直、齐,以保证爆破后能形成比较整齐而基本垂直的作业面;④根据岩石硬度调整爆破图表,控制装药量,严格控制周边眼的装药量;⑤一炮三研究:研究施工方案、研究施工程序、研究施工效果。
这样可以确保巷道一次成形。
千米深井岩巷中深孔爆破快速掘进技术应用
参数设计、 劳动组织优 化等手段最终实现千米深井大断面岩 石巷道 快速掘进。
关键词 中图分类号 Ｔ ２ ３ ３ Ｄ ６ ． １
星村煤矿在 一 １９ ｍ 水平 进行西 翼 轨道 大巷 开 ６ １ 拓采掘活动 ， 巷道断面大埋 深超千 米 ， 矿压大 ， 要想 提 高掘进速度 ， 加快 西 翼开 采 ， 常有 两种 方法 ： １ 采 通 （）
ｔ。 ｚ
１ ３ ２ 初 喷临 时支护 ．． 初 喷混凝土 的强度 等级 不得 小 于 Ｃ ０ 初 喷厚 度 ２， 为 ３ ５ ｒ 喷射 面积 不得 小于巷 道左 右拱 基线 之 ０— ０ ｍ。 ａ 间的范 围 ， 即正拱部 。 １ ４ 永 久 支护 ． 永久支护材料为 ： 等强度 螺 纹钢锚 杆 、 筋 网 、 钢 喷 射混凝 土（ 水泥 、 石子、 砂子 ） 锚索 。 、 （） 杆采用 螺纹 式树脂 锚杆 ， 格 型号 为 ： １锚 规 Ｋ Ｇ ０ ２ ２０ Ｍ ５ ０— ０— ４ ０型或 Ｋ ５ ０— ０ ２ ０ ＭＧ ０ ２ — ０ ０型 ； 托盘
索的锚 固 长 度 不 得 小 于 １０ ｍ 锚 固力 不 得 小 于 ５０ ｍ，
２０Ｎ 根 。 ０ｋ ／
（） ３ 金属 网： 使用 ６ 钢筋 网 ， 格长 ×宽 ＝２ ０× ＃ 规 ． ０９ ．ｍ或 ２ ５× ．ｍ（ ． Ｉ４ 网孔 ｉ０×１０ｎ＇ ， ０ ０ ＇ ） 采用 压茬 方 ｌ ｌ ｎ 式连接 ， 压茬不少于一个 网格 ， 用双股 １＃～１＃ ４ ６ 铁丝 每 隔一个 网格连接一道 。 （） ４ 喷射混凝 土使 用标 号 ４ ． Ｒ水 泥 ， 为 纯净 ２５ 沙
１ ３ 临时支 护 ． １３ １ 前探 梁临 时支 护 ． ． 前探 梁使 用 ＠ ９ ｍ 的钢管 ， ８ｒ ａ 数量不少于 ３根 。正
岩巷快速掘进技术的探讨
仰俯 ， 右摆 动 ， 可伸缩 ， 作范 围大 ， 左 并 工 打眼快平行作业 时
间长 ．单进水平提升有较 大空 间。 采用液 压钻车打炮 眼 ， 打 眼快 ， 环节节时 约 ４ 此 Ｏ分钟 ， 打眼环节用时少 ， 车可一 次 钻 打全茬眼 ， 不许要搭设 、 除脚手架 。凿岩效率 高、 拆 速度快 ： 经
（ 岩石 条件和巷道 断面条件 ）爆 破材料 ， 、 还要考 虑到这 些参
作者简介 ： 蔡红波 （９ ２ ） 男， 宁朝 阳人 ， １８～ ， 辽 助理工程师 ， 技术 员， 学学士 ，０ ５ 毕业于河南理工大学安全学 院， 工 ２０ 年 现在兖矿 集团兴隆庄
矿从事掘进技术 工作
Байду номын сангаас
８ ｆ ６ 科技视界 ｃ Ｅ Ｅ＆Ｔ ｃ ｒＮｃ Ｅ ＨＮ。Ｌ 。ＧＹ Ｖ ｓ。Ｎ
一
凿岩机 比气动凿 岩 ， 凿岩 速度提高二倍 以上 ， 液压 凿岩速度
可 达 ０８ １ ． ． ， 。 — ５米 分
岩巷掘进一直使用耙装 机配合矿车 、 电瓶车出矸。 耙装机
装岩 ， 工人劳动强度大 ， 工作面配备人员多 ， 劳动效率低 ， 业 作
不安全因素甚多 ， 直接影响岩巷掘进速度 的提高。 由于耙装机 是一个固定设备 ， 当巷道掘进 向前递进到三十米左右 ． 就要向 前移一次耙装机 ， 一个 月要移耙装机三次 ， 清理扫除巷道卫 生 等， 一次移机固定及扫除要二三个班 ， 耙装机的正规工作循 环 率只有 ８ ％。根据现场作业条件 ， ５ 使用 Ｚ Ｙ１０ Ｃ ０ Ｒ侧卸式装岩 机， 侧卸装岩机 的应用就大大提高了工作效率。 侧卸装岩机采 用履带行走机构 ， 动作灵活， 安全可靠 ， 可实现全断面装岩 ， 装 岩干净 ， 不留死角 ， 铲斗容量大 ， 装岩速度快 ， 侧卸装岩机只须
关于岩巷快速掘进新技术在煤矿开采中
关于岩巷快速掘进新技术在煤矿开采中的研究摘要：随着我国高产高效矿井建设速度加快，煤巷掘进机械化水平低，跟不上综采工作面快速推进的速度，造成多数矿井采掘比例失调，采掘接续紧张。
煤矿掘进与回采是煤矿生产的两个关键环节。
如何实现安全、快速、高效的巷道掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要前提。
只有大力发展煤巷快速掘进技术，改进和完善煤巷综合机械化作业生产线，努力提高煤巷掘进速度，才能满足综采工作面快速推进的需求。
本文主要探讨岩巷快速掘进新技术在煤矿开采中的应用。
关键词：岩巷快速掘进煤矿开采高效随着我国高产高效矿井建设速度加快，煤巷掘进机械化水平低，跟不上综采工作面快速推进的速度，造成多数矿井采掘比例失调，采掘接续紧张。
为解决这个问题，使综采工作面生产能力得到充分发挥，借鉴国外的先进经验，将连续采煤机用于长壁工作面的平巷掘进。
由于连续采煤机配备了锚杆机、破碎机、铲车、运煤车等机械化装备，采用多巷同时掘进方式，使连续采煤机的使用效率和开机率大幅度提高，实现了煤巷掘进速度的突破，不断刷新掘进记录，创造了良好的技术经济效益[1]。
一、地质概况（一）矿井概况淮北矿业集团临涣煤矿坐落在淮北市濉溪县韩村镇境内。
矿井于1985年12月建成投产，设计生产能力180万t/a，后经补充勘探，核定生产能力185万t/a。
矿井开拓方式为立井分区石门式，主采煤层为七、八、九、十等4层，倾角为10°～45°。
井田东西长15km，南北宽4～5 km，面积约49.6617 km～2。
矿井储藏的煤炭主要为焦肥煤，发热量为23027 kj/kg。
八煤层为稳定结构的特厚煤层，结构复杂，宏观煤岩类型以半暗至半亮煤，构造以鳞片状、粉末状为主、次块状，煤层松软，平均普氏硬度f ：0.30。
煤层产状为：向130°～160°、倾向40°～70°、倾角1°～15°。
煤松软、顶软、地软，是典型的“三软”煤层，直接顶为灰一深灰色泥岩，平均4.9m，质软，抗压强度弱。
岩巷快速掘进影响因素分析及其优化
岩巷快速掘进影响因素分析及其优化岩巷快速掘进是指在岩石中快速掘进大型地下空间的一种技术方法。
它广泛应用于矿山、隧道、地下室等工程中，能够提高工程进度和效率，节省人力物力资源。
在实际应用过程中，岩巷快速掘进常常会受到许多因素的影响，影响其掘进速度和稳定性。
对这些影响因素进行分析和优化措施的研究是非常必要的。
影响岩巷快速掘进的因素主要包括以下几个方面：1. 物理力学性质：岩石的物理力学性质是影响岩巷掘进的重要因素之一。
岩石的硬度、断裂性质、变形特性和应力状态等都会影响掘进的难易程度和工程效果。
岩石越硬，掘进越困难；岩石的断裂性越好，掘进越容易；岩石的变形能力越大，掘进越稳定。
岩石的应力状态也会影响岩巷的稳定性，如果应力过大，就可能导致岩巷的坍塌和变形。
2. 工程参数：工程参数是指影响岩巷快速掘进的工程参数，如岩巷的尺寸、切削速度、人工支护等。
岩巷的尺寸越大，掘进的困难度越大；切削速度越高，掘进的速度越快；人工支护的稳定性越好，岩巷的安全性越高。
合理设置工程参数是保证岩巷快速掘进的重要手段。
3. 施工技术：施工技术是岩巷快速掘进的关键因素之一。
不同的施工技术会对掘进的效果产生重要影响。
机械掘进比人工掘进快速和高效；爆破技术可以快速破坏岩石，但也会对岩巷的稳定性造成一定影响；地下注浆技术可以提高岩巷的支护效果。
合理选择和应用施工技术是保证岩巷快速掘进的关键。
1. 优化岩石力学性质：可以通过改变岩石的物理力学性质，如破碎、弹性模量、抗压强度等，来改善岩巷的掘进效果。
可以采用碎石法和爆破法来破碎坚硬的岩石；可以通过地下注浆技术提高岩石的支护效果。
2. 优化工程参数：合理设置岩巷的尺寸、切削速度和支护措施等工程参数，可以改善岩巷的掘进效果。
可以通过优化切削速度和支护结构，提高岩巷的快速掘进效率；可以通过增加支护措施和加固结构，提高岩巷的稳定性。
岩巷快速掘进受到多个因素的影响，包括岩石的物理力学性质、工程参数和施工技术等。
岩巷快速掘进技术在钱营孜矿的应用
复 喷成 巷。 ３ ． ３ 施 工 工 艺
２ 机 械化 作 业线 及 配套设 备
３ ． ３ ． １钻 眼 爆破 ① 工作面 钻 眼选 用 Ｙ Ｔ 一 ２ ８气 腿式 凿 岩机配 ２ － ５ ｍ长 Ｂ ２ ２中空六角 钻杆 直 径 ①３ ２ ｍｍ “ 一” 字 型 钻头 钻打 进 尺 炮 眼。４台气 腿式 凿 岩机 同时作 业 ， 操作
—
耙 矸 机
皮 带 机
可 调 节 卸 料溜 槽
ｏ
／ — ——— ７一、
、 — 一 ，
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｛ ７ 电 瓶车
矿 车
随着 矿 井规 模 的逐 渐 扩大 ， 掘 进 效率低 ， 采、 掘 比例 失 调 的矛盾 日益 凸显 ， 生 产 接替 紧张 成 为制 约矿 井增 产扩 能 的突 出 问题 。 实践 表 明 ， 掘进 效率 低 的主要原 因在于 掘 进
５ 部 门协调 配合
积 极组 织 工作 日工掘例 会 ，及 时解 决 队组所 需 设备 、 油 液部 位 的油 量 ， 加 注 油液 时使 用专 油专 桶 、 专人 运 送 ， 并 在 每 个背 油 桶 上标 明油 液 种 类。 注油 前 ， 先将 注 油 口部 位 材 料 和 巷 内存 在 问题 ， 严 格 执行 当 日问题 当 日处理 ， 确 保 清理干净 ， 躲开 巷道 顶 板 有 淋水 或掉 渣 的 地 方 ， 避 免 杂 物 队组 正常 生产 。加 强 技术部 门的服 务 工作 ， 要 求地质 科认 技 术 科 根 据 地 质 影 响 程 度 制 进 入 注油 部 位 ， 必要时， 可在 注油 上 方搭 设苫 布 。注 油 后 ， 真分析 出巷道 周 围地 质报告 ， 要 详 细做 好 注油 部 位和 注 油 量 的记录 ， 并 定 期检 查油 质 情 定 支 护 方 式 ， 有 效 的 改 进 了巷 道 支 护 形 式 的 变 更 。 况， 按 规定 更 换油 液 ； “ 二丝 ” 指螺 丝（ 栓 ） 的紧 固。 掘 进机 发 通 过 一套 行而 有 效 的快速 掘进 方法 ， 将 四台矿 的单 产 生 的机械 事 故 当中 ， 因为 螺丝 松 动 而造 成 的事故 占有很 大 水 平又 推 上 了一个 新 的 台阶 ， 解 决 了采 掘衔 接 紧张 的不利 的 比例 。因此 ， 要保 证 紧 固件 部位 螺 丝齐 全 、 紧 固。特 别 要 局 面 ， 为我 矿 快 速掘 进 提供 宝 贵 经验 ， 也 为兄 弟 矿 井 发展 检 查 好履 带 主 架螺 栓 、 回 转 台螺栓 和 切 割 电机 与减 速机 对 提 供 了很好 的素材 。 参考文献 ： 口螺栓 ， 其 它部件 也 要做 好定 期检 查。 “ 三水 ” 指 冷却 水 。 保
岩石巷道安全快速掘进技术
岩石巷道安全快速掘进技术岩石巷道的安全快速掘进是指在岩石构造复杂、地下环境恶劣的情况下，能够以较快的速度完成巷道的开挖和支护工作，并保证施工过程中无人员伤亡和设备损坏的技术。
在工程建设和矿山开采中，开挖岩石巷道是一个非常重要的工作，岩石巷道的快速掘进技术的应用对于节约时间和成本，提高工程质量和安全性具有重要意义。
岩石巷道安全快速掘进技术的关键是对巷道中的岩石条件进行合理的分析和评估，并采取相应的掘进方案和支护措施。
以下是一些常用的岩石巷道安全快速掘进技术：1. 预处理技术：在开挖巷道之前，对岩石进行预处理，包括爆破、冲击、破拆等方式。
预处理可以降低岩石的硬度和强度，减小开挖力度，提高掘进速度。
2. 切割机械技术：采用适用的切割机械设备，如盾构机、钻孔机等，对巷道进行机械化掘进。
这种方法可以大大减小人工劳动强度，提高掘进速度和效率。
3. 适应性支护技术：根据巷道的岩石条件和地质环境，选择适当的支护材料和支护结构，如锚杆支护、注浆灌浆等，使得巷道具备足够的稳定性和安全性。
4. 自动化掘进技术：利用自动化控制系统和无人驾驶技术，实现对巷道掘进的自动化操作，可以提高施工效率和安全性，减少人为因素的干扰。
5. 应用新材料和新工艺：研发和应用新型岩石钻探和爆破材料，如超高压水射流、炸药等，提高开挖效果和施工速度。
同时，结合信息化和数字化技术，实现对巷道的全过程管理和监控，以提高施工质量和安全性。
6. 安全培训和管理：加强施工人员的安全培训，提高他们对岩石巷道施工安全的关注和意识。
同时，加强对现场施工的管理，确保施工过程中各项安全措施得到有效执行。
除了以上几种技术外，岩石巷道安全快速掘进还需要综合应用岩石力学、工程地质、隧道设计等学科的知识，进行地质勘探和岩石质量评价，从而制定出合理的施工方案。
此外，要注意施工过程中的环境保护，减少对周围生态环境的影响。
总之，岩石巷道的安全快速掘进技术对于加快工程进度、降低施工风险具有重要意义。
大断面坚硬岩巷快速掘进爆破技术研究
根据修正 的普 氏公式
／ － ７－
ｑ １１ ＾々 ＝ ．ｋ ／ 。
Ｙ ｏ
（） １
式中： ｑ一单位岩石炸药消耗量 ，ｇｍ ； ｋ／ ， 一岩石坚 固性 系数 ；
ｓ 一井巷断面 ， ｍ； ｋ 一 虑炸药爆力 的校正 系数 ，。 ５ ５ｐ； 。 考 ｋ ＝ ２／ Ｐ一爆力 ，ｌ Ｉ。 Ｉ ｌ 计算得 ｑ＝ ．５ｋ／ 。 ２ １ ｇｍ。
～
２ ５ ， 向南 ， 角 ７ ８ 。厚 度 ２ ０ ９ 。倾 倾 ０～ ０ ， ０ ０余 米。 山草
式 中 ： 一每循环爆破岩石体积 ， Ｖ ｍ；
ｆ 炮孔深 度 ， ～ ｍ；
一
峪组与下部地 层土 门群成 角度 不整合 ， 门群 地层 总 土 体走 向近南北 至北西 ， 向东 至南东 ， 倾 倾角 １ ０～１。 ５。 区内泰山群 变质地 层经过强烈的变质变形作用形 成 了一系列紧密 的复式褶皱 。矿 区内主要发 育太 自向
．
单位 数量 个 ７ ７ ２
．
根据岩石力学性质测得 Ｏ ｒ 和 ， 数值 与其它物理
尺 一空眼半 径 ， ＝ ０ ｍ； Ｒ ２ｍ
东 斜技 谯茬
表 ３ 预期爆破效果
项目 炮 眼利用率 每循 环 工 作 面
进 尺
１ ０ ３
装药眼半径 ， 。 ２ ｒ Ｒ ＝ ０ ｍ； ａ Ｐ一 爆炸应力波径 向初始峰 值 ， ３ ９ ． Ｍ ａ Ｐ： １４ ２ Ｐ 。
一
单 位 数量 项 目 ％ ８ ７ １
１ １ 工程概 况 ．
临沂 矿业集 团会 宝岭铁 矿 一 ４ ｍ 中段巷道 工程 ３０ 长度约 ３ ８ ｍ， ７ ９ 巷道 为直墙 三 心拱形 。其 中北沿 脉巷 道 １４ ． ７ ｍ， 沿 脉 巷 道 ８ ３ ４ ７ 穿 脉 巷 道 ３ １ １４ 南 ５ ． ３ ｍ， ６９ １８ 岩石 稳 固 时巷 道 为 无 支 护 巷 道 ， 断 面 １． ５ ｍ， 净 １． １ｍ ， ４ ９ ｌ 巷道净 宽 ４４ 净高 ３ ７ 喷 砼 时掘 进 断 ． ｍ， ． ｍ， 面 １． １ｍ ，喷 射 混 凝 土 厚 ５ ｒ ６２ ４ ０ ｍ。 副 井 石 门 ａ ３６ ８ ２ 采 用 喷 砼 支 护 ； 井 车 场 ４ ． ｍ， 断 面 ５ ．４ ｍ， 副 ２５ 净 ２ ． ５ ｍ ， 进 断 面 ２ ． ６ ｍ ， 道 净 宽 ６ 净 高 ０８７ 掘 ２ ６９ 巷 ｍ， ３ ９ ｒ， ．０ｎ 采用喷锚支护 ， 锚杆为水泥砂浆锚杆 ， 体为二 杆 级螺纹钢 ， ８ ｍ， １ ｒ 网度为 １Ｘ ｍ， １８ ａ ｌ 长 ． ｍ。 １ ２ 地 层地 质 ． 会宝岭二期工程施工位置处 于新太古界 泰 山群 山 草峪组 。泰 山群 山草峪 组为 主要 的铁矿赋 存层 位 ， 岩 性主要为黑云变粒岩 ， 局部夹磁铁石英 岩、 磁铁角 闪石
岩巷快速掘进技术在新河矿的应用
岩巷快速掘进技术在新河矿的应用摘要：巷道快速掘进就是采用合理的掘进破岩、装运和支护技术，科学管理各个施工工序，使得管理优势得到充分发挥、人力资源得到合理使用、各类设备保持有效的运转。
新河矿根据施工地点围岩状况优选了“两掘一喷”与“一掘一喷”相结合的施工工艺，优化劳动组织，保证了生产组织的良性推进，实现了岩巷炮掘单进水平的提升。
关键词：岩巷快速掘进劳动组织优化循环作业随着煤炭市场需求的扩大，特别是采煤设备和采煤技术水平的提高，致使巷道工作量加大，衔接十分紧张。
[1]掘进技术的发展缓慢已越来越成为该矿可持续性发展的瓶颈。
岩巷掘进又是其中重要环节。
在新井建设中，岩巷掘进工程量一般约占总工程量的40%～50%，施工工期占35%～50%；在生产矿井中占总工程量的25%左右。
近年来我国的掘进设备革新逐渐加快，并开始对传统技术的优化和新技术的摸索。
1 工程概况新河矿井是目前河南煤业化工集团焦煤公司唯一的基建矿井，2008年3月开始建设，设计生产能力年产60万吨。
12采区轨道运输上山是-504水平12采区主要运输大巷，其主要功能为构建12采区生产运输能力，巷道全长998.82m，其中坡度为18°长40m，坡度为14°长52.08m，坡度为9°长215.59m，坡度为11°长641.15m，上平道长50m，巷道断面为直墙半圆拱形，规格为4300mm×3650mm。
该掘进工作面主要岩性为中粒砂岩。
巷道采用锚网喷支护，锚杆间排距为800mm×800mm，误差不大于100mm。
拱部锚杆锚固力不小于120kn，预紧力矩不小于200n·m；帮锚杆锚固力不小于100kn，预紧力矩不小于150n·m。
打锚杆时拱基线以上拱部及两帮直墙部分均铺设金属网片，金属网规格2000mm×1000mm，网格100mm×100mm，搭接100mm，间距200mm采用14#铁丝双股绑扎。
运用中深孔光面爆破技术,实现岩巷快速掘进
表 １ 爆破顺序及技术特征表
炮 眼 炮 眼深 度 （ ｍ ） 名 称 掏 槽眼
二 圈眼
炮眼倾 角 （ 度） 水平 ３ ． ２
３ ． ０ ３ ． ０
装 药量 卷（ 个） ５×８
３ ×ｌ ０ ４ ×１ ２
水炮 封泥 量 （ Ⅲ ） 泥 量 （ 个） ３×８
高瓦斯 问题而开掘 的抽采瓦斯巷道。 该巷道位 于 １ ３ 一 ｌ煤层顶板 以上 ０ ￣３ ５ ｍ ，岩性主要为泥岩、砂质泥岩、煤线、粉细砂岩等 。 ２ ． ２中深孔爆破技术的应用
２ ． ２ ． １技 术 特 点
【 关键词 】中深孔 ；光 面爆破 ；工序 管理 ；循环进度 ；快速掘
进
１ 概 况
段。为保证矿井生产接替 的正常进行 ，为快速掘进摸索 出新路子 ， 矿下决心在 １ ４ ６ ２（ ３ ）高抽巷进行 中深孔光面爆破技术攻关 ，提高
循环进尺。要想加快施工进度就必须从改进施工工艺着手 ，要进行 大胆尝试 ，即在围岩较松软的地段采用 中深孔爆破技术进行掘进施 工， 达到在循环 时间不增加 的前提下 ， 大幅度 提高循环进尺 的 目 标。 根据这一 目标，我们制定 了分两步走 的战略 ：第一步花一个 月左右 的时间将循环进尺 由原来的 １ ． ８ ｍ提高到 ２ ． ５ ｍ，第二步再花一个月 左右的时间将循环进尺由 ２ ． ５ ｍ提高到 ３ ｍ 。为实现两步走 的 目 标， 技术人员制定 了中深孔爆破 图表和正规循环作业 图表 ，并根据不 同 的岩性及时进行修改，通过认真操作和摸索 ， 循环进尺 突破 了 ２ ． ５ ｍ 及 以上，最高连续 ９个小班达到 ３ ｍ 。炮眼利用率 达 １ ０ ０ ％ ，光面爆破 作业 眼痕率 达 ７ ０ ％ 以上。使循环进尺 上了一个新 台阶。 ３取 得的成果
大倾角岩巷上山快速掘进技术探讨
大倾角岩巷上山快速掘进技术探讨分析影响上山掘进单进低的关键因素,针对-185～-15m暗回风斜井,通过采用专用3吨大容量矿车+矸石眼+水平矸石仓出矸系统,实现了快速掘进。
标签：大倾角岩巷上山快速掘进0 引言我矿岩巷掘进工艺为传统的钻爆法,1吨矿车装运矸石,传统的上山掘进排矸方式为“倒拉牛”式(即利用安装在斜巷下口绞车提升矿车排矸),或利用溜矸道溜矸。
以往采用此两种排矸方式,最高单进水平在70m/月左右,单进水平较低。
我矿-185～-15m暗回风斜井是通风系统改造工程,尽快投入使用,不仅减少矿井通风阻力,减少电耗,更重要是保证矿井通风系统的稳定,在-185～-15m暗回风斜井施工中我矿通过建立水平矸石仓,采用专用3吨大容量矿车排矸,单进水平得到大幅度的提高,实现了快速掘进,缩短了施工工期。
1 -185～-15m暗回风斜井地质条件及工程概括-185～-15m暗回风斜井位于-200m水平,下限标高-183.325m,上限标高-31.6m,北起-185mB7b底板,南至A1煤层底板,该回风上山与-185m回风平巷异面相交,净垂高5m。
上山倾角26°,下部平巷40m,上山斜长约400m,总工程量440m。
上山及下部平巷净断面4200*3300mm(宽*高),直墙半圆拱型锚网喷支护。
2 上山快速掘进方案的设想提高上山施工进度除在掘进工艺和施工组织上采取有效措施外,关键的问题就是解决迎头出矸慢这一瓶颈问题。
在掘进工艺上我矿采用了安全高效炸药和中深孔爆破,取得了较好的爆破效果。
下面通过以往两种排矸方式对比,分析解决迎头排矸慢的方案选择。
2.1 采用耙矸机+溜矸道的排矸方式。
-185～-15m暗回风斜井倾角26°,上山斜长400m左右,根据以往的施工经验,斜巷倾角在33°以上利于溜矸,26°上山存在溜矸过程中易滞矸,势必造成频繁的人工扒矸,斜长较大,溜矸冲击力大,溜矸道易损,维修困难,工人劳动强度大,该方案不可取。
岩巷快速掘进的爆破技术与循环优化研究
循环优化
出勤 ， 也 是 工作 面 留碴 严 重 的原 因 之一 。 这
３爆破技术措施 钻 眼爆 破 工作 是 巷 道 掘 进 的 最 主 要 工 序 ，为 了 获得 良 好 的爆 破 作 用 ， 得 爆 破 效 果 比较 差 ［ 近 年 来 ， 内外 许 多 学 者 针 对 岩 巷 快 使 １ 】 。 国 效果 ， 必须 正确 地 布 置 工 作 面 炮 眼 ， 理 确 定 爆 破 参 数 ， 用 适 宜 的 合 选 速 掘 进 技 术 进 行 了 广泛 的研 究 ，提 出巷 道 中 深 孔 掘 进 爆 破 技 术 ， 然 装 药 结 构和 起爆 网 路来 改 进 爆 破 技 术 ㈣ 。 而 ， 究 往 往 忽 视 了 占整 个 循 环 近 ３ ～５ ％ 的 装岩 出碴 环 节 的 管 理 研 ０ ０ ３ １ 炮 眼布 置 ． 优 化 。 焦作 某 矿 的某 瓦斯 底 抽 巷 的掘 进 作 业 就 采 用 了中 深 孔 爆破 技 首 先选 择 掏 槽 方式 和 掏槽 眼 位 置 ， 掏槽 眼 通 常布 置在 断 面 的 中 央 术 ， 爆破效 果极差 ， 但 而且 工 作 面 出 碴 严 重 滞 后 ， 平均 月 进 尺 在 ６ ｍ ５ 偏 下 ， 计 采 用 直 眼 菱 形 掏 槽 ， 设 置 中空 眼 来 为 掏 槽 爆破 创 造 自由 设 并 左 右 ， 了该 矿 急 需 解 决 的 一 个 难题 。 成 面１ 其 次是 布 置 好周 边 眼 ， 边 眼一 般 布 置在 巷道 断面 轮 廓 线上 ， ５ ］ 。 周 顶
安徽理工大学科技成果——岩巷快速掘进综合配套技术
安徽理工大学科技成果——岩巷快速掘进综合配套技术应用领域岩石巷道掘进技术内容及特点根据岩巷围岩特性，采用分类布孔原则，提出了中深孔不同深双阶掏槽全断面一次爆破新技术，系统地研究了岩巷掘进矸石运输系统，通过对岩巷钻爆法掘进主要工序时间进行测试分析，合理配置施工机具和优化施工工艺，提出了适用于岩巷快速掘进的施工工艺流程与劳动组织管理方式，实现了爆破、支护、出矸等施工工艺与劳动组织的有机结合，通过集成、创新，形成了岩巷快速掘进综合配套技术。
（1）技术先进：全断面一次起爆，炮眼利用率达95%以上。
（2）施工简单：矸石运输系统采用皮带运输与矸石仓和梭车相结合的方式，实现了出矸的连续作业，提高了装运岩能力。
主要技术经济指标（1）根据岩巷围岩特性，经理论分析和试验研究，提出中深孔不同深双阶掏槽全断面一次爆破技术。
掏槽眼采用大直径炮眼、大直径药卷、不同深双阶掏槽技术；周边眼采用小直径炮眼，小直径药卷，光面爆破技术。
研究表明：采用分类布孔原则，缩短钻眼时间，提高掘进速度，钻眼时间随炮眼深度增加明显降低，对普通凿岩机，炮眼深度宜采用2.0-2.4m。
（2）根据巷道具体情况，系统地研究了岩巷掘进矸石运输系统。
采用皮带运输与矸石仓和梭车相结合的方式，实现了出矸的连续作业，提高了装运矸石的能力，大大缩短了循环出矸时间，为合理安排施工工序与实现正规循环作业创造有利条件。
（3）通过对岩巷钻爆法掘进主要工序时间进行测试分析，合理配置施工机具和优化了施工工艺，提出适用岩巷快速掘进的施工工艺流程与劳动组织管理方式。
采取单班正规循环作业，每小班1循环，每日3循环，一次成巷。
实现了部分工序平行作业，大幅度提高工作效率。
（4）该技术现场应用表明，爆破炮眼利用率达到95%，钻眼时间缩短25%-30%，出矸效率提高50%，大断面岩巷掘进月平均进尺120m，月最高进尺165m，实现安全高效快速掘进，取得了显著的社会效益和经济效益。
采空区下岩巷快速掘进技术
线长 度 只有 ２ｍ， 法进 行 脚 线 连 接 工 作 。原 来 使 无
用 的纸质 包装 的乳化 炸药 长度 为 １０ｍｍ， Ｌ 装 ７ 每孑 需
６～ ７块 药 ， 炸药殉 爆 距 较 长 ， 响 了爆 破效 果 ， ４ 影 用
ｍ长 脚线 雷管 和爆破 性 能更 好 的长 度 ３ ０ｍｍ塑 料 ０
作 者 筒 介 ：钱 元 政 （９ ５ ） 男 ， 苏 姜 堰 人 ， 理 工 程 师 ，０９年 １７ 一 ， 江 助 ２０
５ 爆 破 参 数 确 定
根 据岩 性和 巷道 断面 ， 采用 中孔爆 破破 岩 ， 四眼
・
毕业于河南理工大学 ， 从事技术管理工作。 现
７ ・ ９
２ １ 年第 １ 期 ０ １ ２
头 ： 一字 形 ” 刃 ， 径 为 ３ 为“ 钎 直 ２～４ ｍ， 杆 为 中 ３ｍ 钎
空六 边形 活动钎 子 ； ⑥炸 药 ： 采用 三级煤 矿许用 乳化
０ ５ 。巷 道设计 断 面 为半 圆拱 形 净 断 面 ：． × ．％ ３ ０ｍ
炸药 ； ⑦雷 管 ： 使用 毫秒 延期 电雷 管 。
３ 巷 道 支 护
（ ） 护方 式 。巷 道 选 择 锚 网 喷 联 合 支 护 ， １支 若
帮、 作业 面 活矸 、 危石 找净 ， 两帮锚 杆 网 ， 网按设 补 锚 计 要求 补到 底根 。每 圆班 有 １个 班 喷浆 ， 次 成 巷 一
到 掘进 面 。
收 稿 日期 ： ０ １— ７— ８ ２ １ ０ ２
（） ２ 支护 材料 。① 水 泥 ： 用 Ｐ ０ ２ ５ 采 ． ３ ． Ｒ普 通硅
１ 工 程 概 况
鹤煤 公 司六 矿 一 ０ ３ ０ ｍ北 翼 辅 助运 输 巷 设 计全
论新时期的煤矿岩巷快速掘进
论新时期的煤矿岩巷快速掘进摘要：随着科学技术的发展，我国煤矿综掘的技术和装备水平也大为提高，当前煤矿安全生产的先决条件也是最主要条件就是掘进巷道的快速、安全和高效，煤矿的现代化、集约化和可持续发展与巷道的掘进水平是紧紧缠绕在一起的，本文根据新形势下就如何做好岩巷的快速掘进提出了一些新的具有实践性的见解，并简要分析了现行的综掘技术的优缺点和不足。
关键词：岩巷掘进快速掘进掘进新方法1 概述科学技术水平的不断发展和提高，带来的是煤矿面貌翻天覆地的变化，煤矿的现代化水平也越来越高，伴随着的是人员效率也越来越高，单纯的就煤矿综掘这一块来看，如今的掘进速度和几十年之前亦或是和几年之前相比那都不是一个概念的。
新的记录不断的在创造和被刷新，如今的高产高效矿井也需要这样的记录的创造和被刷新，唯有如此才能创造中国煤矿的新面貌和新时代特征。
机械化的程度的改变是由于自动化水平的发展，如今的综合机械化掘进在井下的运用是十分的娴熟。
所谓综合机械化掘进技术就是系统的装配和组织掘进机、输送机和转载机等机械化设备来自动或半自动的高效率完成岩巷的掘进工作，同时在掘进的过程中辅以定向测量、定向掘进、定向运输、定向支护和有效除尘技术，系统性的组合以达到高产高效的最终效果。
煤矿作为一个高危险的粗糙型的工作场所，这也是由于煤矿的井下环境所决定的，如何在一个高危险的粗糙作业的场所创造高精细的管理作业方式和高效率高质量的实际操作是一个非常值得深究的问题，对于煤矿的岩巷掘进就是一个很好的应用场所。
在煤矿的掘进过程中如何运用先进的机械设备创造高效率的快速掘进急需研究。
下面就当前煤矿快速掘进采用的长用做法和新的有效措施和大家介绍。
2 煤矿岩巷掘进的现状矿井初期施工的重点基本都是巷道的快速掘进，对于建成矿井巷道的快速掘进也还是重点，巷道的快速与否直接决定工程的期限和接替是否按时，因此可以说巷道的掘进是整个采掘作业关键环节中的关键。
然而，经过统计后发现我国的掘进作业与国外发达国家相比还是存在很大差距的，国外先进的基本实现了全机械化的少员和远程化操作，而我国在装备和技术水平上近些年虽有很大幅度的提高，但是差距还是存在，没有完全赶上。
中深孔爆破岩巷快速掘进技术
５ ０ ％， 且爆破岩石块 度 大 、 装岩 效率低 ， 导致 掘进 循
环 时间长 ， 严重 制约 了岩巷 掘进施 工进度 。大量实 践
表明， 中深孑 Ｌ 爆 破巷道 掘进技 术可 明显减 少辅助作 业
式凿岩 机 配合 ２ ． ５ ｍ长 Ｂ ２ ２中空 六 角 钻 杆 、 ￣ ３ ６ ｍ ｍ
“
一
” 字型钻头钻进炮眼。
（ ３ ） 严格控制 掏槽 眼深 。掏槽 眼深控 制在 ２ ． ３ ｍ，
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ５—１ ６
作者简介 ： 丁力（ １ ９ ８ ５一） ， 男， 安徽 淮南人 ， ２ ０ ０ ９年 ７月 毕业 于安 徽理工大学 ， 学士学位 ， 助理工程 师 ， 井下 助理 级 ， 主要 研究 采掘 技
中 图分 类 号 Ｔ Ｄ ２ ６ ３ ． ５ ８
目前 ， 煤矿 坚硬岩巷 掘进多采 用浅 眼爆破作业 方 法， 炮 眼深度一般 为 １ ． ６～１ ． ８ ｍ， 爆 破效 率低 时仅 ３ ０
～
（ １ ） 合 理确 定掏槽 方 式 、 参 数。掏槽 爆破 是 决 定 掘进单循环进尺 的关键 。合理选 择掏槽形式 和掏 槽参 数， 才能提高炮 眼利用率 。结合岩石实 际情 况 ， 按 照岩 石普氏系数掏槽采用 ２种方式 ： 当岩石普 氏系数 ｆ ＞ ６ 时采用双楔式 掏槽 ； 当岩 石普 氏系数 ｆ ＝４～６时 采用 楔式掏槽配 合辅 助 掏槽 。为使 掏槽 的效果 发 挥 的更
整体支架利用装 车平 台在下巷 进行装 车 ， 即利用
下巷慢速绞车缓慢运到平 台上车 ， 装车不正时 ， 利用单
岩巷快速掘进技术的应用
够安全距 离 ， 不妨碍以后进车 ， 地仓边缘 线距离轨道中心线不能小于
９０ ５ ｍｍｏ ２ ２ 施 工 工 艺 的 改 进 ．
２２１工艺流程。对传 统的施工工艺流 程进行细化、 化 ， ．． 优 科学 组织 ， 最大 限度地进行平行作业 。针对快速出矸 系统 的应用 ， 由技术 负责人现场跟班 ， 化工序 间的衔接 ， 优 摒弃窝工现象 ， 测试优化后 各 工序的耗 时。 经试验测试将 正规循环细化为“ 打上部眼（ 出矸 ） 耙下 一 １ 工 程 概 述 部矸一打 下部 眼（ 出矸 ） 打帮锚（ 一 出矸 ） 一连线装药一 爆破一初 喷一 恒源煤矿是皖北煤 电集团恒源煤 电公司的生产矿井 ，９ ３年正 １９ 打顶锚（ 出矸 ）完成该“ ， 八工序” 视为完成 １个小循环。 式投产 ， 设计 生产 能力 ２ ０万 ｔ 。 ４ ／ 随着煤矿 的开采 ， ａ 逐渐 向深部水平 ２２２作业 方式。改进传统 的作业方式“ ＿． 一掘一锚 ， 二掘一喷” ２ （ 延 伸 ，０ 年 ， 二 水 平 北 翼 采 区 及 三水 平 延 伸 进 行 开 拓 施 工 。 水 ２１ １ 对 二 个班掘进 ， １班刷帮和喷射混凝土成巷 ） 改为“ 一掘一初 喷 ＋复喷”３ （ 平 北 翼 皮 带 机 巷 是 恒 源 煤 矿 二 水 平 北 翼 采 区及 三水 平 开 采 的主 要 运 个班掘进 ， 每班迎头作 业与后部修整工序进行交叉平行作业 ， 使耙矸 输巷 ， 设计 总工程量 １ Ｏ １ ｍ。二水平北 翼皮带机巷位于恒源煤矿二 １ 。 每班利用地仓排净耙矸机前 的矸石 ， 实 水 平 北 翼 ， 巷 道 在 六煤 层 顶 板 上 ２ 其 ０～６ ｍ 范 围 左 右 岩 层 中施 工 ， 机前的巷道 一次成巷 ）首先 ， ０ 行多工序平行作业 ， 眼与装岩平行作业 ； 打 打锚杆与 出矸平行 作业 ； 巷 道 在 掘 进 过 程 中主 要 揭 露 的 围 岩 为 浅灰 色 细砂 岩 、 灰 色 泥 岩 、 深 铝 清理 底根、 刷帮、 帮锚与掘进平行作 业 ： 喷浆； 隹备与掘进平行作业 ， 喷 质泥岩和粉砂岩。巷道断面为直墙半圆拱断面 、 锚网梁喷支护 ， 巷道 挖砌水 沟、 铺道与掘进平行作业。 断 面 规 格 为 ４ ０ ｍｍ ３ ０ ２０ Ｘ３ ０ ｍｍ，选 用 直 径 ２ ｍｍ、 ＝ ４ ０ Ｏ Ｌ ２ ０ ｍｍ 浆与掘进平行作业 ； 每班 完成 “ 工 序 ” １ 小 循 环 ， 循 环 进 尺 １６ ～２４ ； 八 的 个 小 ．ｍ －ｍ 每 左旋 无 纵筋 等强 螺纹钢 锚杆 进行 支护 ，锚杆 间排 距 为 ８ ０ ０ ｍｍ Ｘ 个 圆 班 完成 ３个 小循 环 ， 计 进 尺 ５Ｏ ～７２ 小 循 环 迎 头 拱 部 每 合 ．ｍ ．ｍ。 ８０ ０ ｍｍ， 误差 不大于 １ ０ ０ ｍｍ。锚杆锚 固力不小于 ８ Ｋ 预紧力不 ０ Ｎ， 排打顶锚杆 ７根 ， 滞后 迎头 ６排处进行帮部修 整 ， 两帮每排打 ３根 小 于 ２ ０ ｍ。 ０ Ｎ・ 帮锚杆 （ 爆破前打帮锚杆 、 网） 挂 。爆破后 ， 进行对巷道迎头及帮部修 ２ 掘 进快 速 工 艺应 用 帮部以覆盖网片为宜。 设好迎头锚杆、 网、 打 挂 上梁永 ２１快速 出矸 系统 应用 排矸运输是掘进 的一道重 要工序 ， ． 恒源 整处进行初喷 ， 进行巷道复 喷作业。在掘进小循环 良性推进下 ， 煤矿 的运 输有人力推车、 机车运输 、 绞车运输 几种 方式 ， 一个循环 的 久支护到掘进面 时 ， 挪移耙矸 机 、 延设皮带机 机尾 ” １个大循环 ， 为 大循环 矸石量 需排矸 ４ Ｏ～５ ０车 ， 运输量相 当大 ， 的班 大约安排 三分之二 每 ５天完成 “ 有 ５～ ５ 必须确 保巷道成巷。 的人 力搞运输 ， 自二水平北翼皮带机巷至一水平副井 口， 应 运输环节 进尺 ２ ３ ｍ。挪移耙矸机前 ， ２２３ 劳动组织。优 化劳动组织 ， ＿． 采用 “ 三八 ” 制作业 方式 ， 严格 战线长 ， 运输 的拐点 多， 转运环节 多 ， 中一水平至 二水 平提升绞车 其 充 每 及副井 的提升能力 限制 ， 车皮供应严重不足 ， 不能满足排矸使用。 由 班 班 循环 作业 方式 。在 掘 进 过 程 中 ， 分 利 用 时 间和 空 间 ， 个循 环 ， 中 迎 ５人 其 于 车 皮 供 应 影 响 ，迎 头 当班 矸 石 不 能 当班 排 完 时 施 工 。每 班 出 勤 不低 于 １ 多， 超过安全规程规定 ， 只有停头 出矸 ， 排矸运输严重 制约掘进单进 头 ６人 ，采用 ４台凿岩机进行打 眼 ；帮部修整 ２人 ；耙矸机 司机 ２ 人； 皮带机司机 １人 ： １人挖砌水沟 ； 人力推车 ３人 ； 喷浆作 业时 ， 人 的提 高 。 合 针 对 二 水 平 北 翼 皮 带 机 巷 的 出矸 系统 进行 优 化 ，在 二水 平 北 翼 员 进 行 交 叉 、 理 安 排 。 施 工 过程 中 ， 充 分利 用地 仓 进 行 排 矸 ， 保 迎 头 向后 ５ 范 围 需 确 ｍ 皮带机斜巷 内施工一地仓 ， 矸石通过皮带机运输到地仓中 ， 地仓可存 内矸石全部进行耙装 ，以确保打眼、帮部修整及喷浆工序的平 行作 储 １０ 矸 石 ， ｔ ０ 可储 存 生 产 单 位 一 个 圆 班 的矸 石量 ， 地 仓 中 的矸 石 在 每 最 同时 围绕 通过耙矸机装货 ， 车出矸 ， 矿 即出矸系统为迎头耙矸机一皮带机一地 业 ， 小 班 以 排 矸 为 中 心 环 节 ， 大 限 度 地 保 证 排 矸 工序 ， 该环节开展其他环节工作 ， 实行 多工序平行作业。 仓一耙矸机一矿车一 电机车运输 ，改变了传统 的绞 车接 力提升 的出 矸 方式 ， 迎头 到后 运实现了全部机械化 的扒装 、 从 运输 。 ２１１地 仓设计 方案及技 术施工要 求 ① 以二水 平北翼 皮带机 ．． 联巷 Ｘ ９点 前 ３５ 平 巷 ） × Ｏ点 前 ２ 进 行 封 闭 ， 闭段 如 附 图 ．ｍ（ 至 １ ｍ 封 所 示 。 封 闭段 采 用 １ ＃ ② １ 工 字钢作 为 立柱 （ ２ 每 ｍ 个 立柱 ） ，立柱上 端采 用顶板锚杆 固定 ， 立柱 下 端 需 挖 柱 窝 ， 窝深 度 不 柱 低于 ３ ０ ０ ｍｍ ：立 柱 内侧
大断面岩巷快速掘进技术的研究
２１ ０ ０年 ５月
・
山 西 焦 煤 科 技
Ｓ ａ ｘ ｋ ｎ ａ ｃｅ ｃ ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈｎｉ Ｃｏ ｉｇ Ｃｏ ｌ ｉｎ ｅ Ｓ ｃ ｎ ｌｇ
ＮＯ ．５ Ｍ ａ ．２ ０ ｙ ０１
技 术 经验 ・
大断面岩巷快速掘进技术的研究
邓 维元 ①
（ 山煤 电集 团公 司 东 曲矿 ） 西
摘
要
介 绍 了 东曲矿 针对 岩巷施 工主要 采用钻 爆 法 ， 单进 水 平较低 ， 何在 大断 面岩巷 施 工 中 如
提 高单进 水平的 问题 ， 用复合 型掏 槽 技 术 、 缝 管预 裂爆 破 技 术 、 利 切 大直 径 炸 药 等 ， 实现 了 中深 孔爆
破 ， 高 了爆破 效 果和循 环进 尺 ； 用新 型 大功 率施 工设备 用及 新型 材料 一Ｘ Ｍ 水 泥添加 剂等 ， 高 提 采 Ｐ 提
０ ０ ０ ３２０
２１ Ｏ ０年 第 ５期
邓 维 元 ： 断 面岩 巷 快 速 掘 进 技 术 的 研 究 大
２ ）选用 大功 率施 工 机具 ， 短 环节 作业 时 间 。 缩 ａ ）凿 岩工 作 使用 Ｙ Ｔ一２ ８型高 频 风 钻 取 代 原用
的 ＹＴ一２ ４型风 钻 ， 岩速 度提 高 １ ３倍 。 凿 ．
和爆 破方 式 ， 为此 ， 在施 工 中合 理控 制周 边 眼间距 ， 同 时采 用切缝 管 定 向断 裂 爆 破 技 术 ， 得 了预 期 爆 破 取
效果。
用直 眼掏槽 方式 ， 在炮 眼 布置 技 术要 求 高 ， 破 效 存 爆
① 作 者 简 介 ： 邓维 元
男 １７ ９ ５年 出 生 ２ ０ ０ ６年 毕 业 于 太 原 理 工 大 学 硕 士研 究生 工 程 师 古 交
岩巷快速掘进技术
岩巷快速掘进技术研究岩巷掘进在煤矿建设和生产中占有重要的位置，糯东煤矿作为新建设的矿井，岩巷掘进工程量一般约占总工程量的40%～50%，在生产矿井中占总工程量的25% 左右。
由于经济的持续发展对煤炭需求不断增加，矿井产量逐年增加，矿井开拓掘进进尺也大幅提高，但采掘衔接紧张的矛盾却日益突出，特别是涉及到采区衔接、水平接替的开拓延伸巷道，这就要求巷道的掘进速度相应加快。
但由于我矿的掘进设备革新慢，适应性差、技术不过关等因素影响，掘进技术的发展缓慢已越来越成为糯东煤矿可持续性发展的瓶颈，也是技术人员需要研究的关键性问题。
糯东矿区地质构造复杂，瓦斯威胁大，打钻频繁，严重影响了岩巷掘进进度，而且随着向深部开采，高瓦斯、高地压等技术难题，加之部分矿井排矸系统能力不足，严重制约了岩巷单进水平的提高，研究如何快速掘进，是我矿必须面对的问题。
1、巷道快速掘进就是采用合理的掘进破岩、装运和支护技术,科学管理施工各个工序,使每个工序用时最少、各个工序之间转换顺畅,使巷道施工技术和组织管理优势都能够良好发挥。
糯东煤矿通过改进传统的"二掘一喷"施工工艺为"一掘一初喷+复喷",优化劳动组织,采用双循环作业法、特殊工种循环作业图表等技术手段,保证生产组织的良性推进,实现了岩巷炮掘单进水平的提升。
2、快速掘进是缓解接替紧张局面最为有效的方法，对实现煤矿的稳产高产和可持续发展意义重大。
岩巷掘进是一个多工序交替过程，主要由破岩、装运和支护三大工序组成。
要达到巷道施工的快速高效，最根本的就是使每个工序能够高效率，并使得每个工序能够很好地协调连接起来。
在爆破材料、锚杆支护的原材料和机具的造型上，要进行一系列的改革，岩石的掘进速度和支护效果。
3、岩巷掘进中存在的主要问题3.1 机械化装备水平低我国岩巷机械化作业线主要分为两大类。
一类是高档机械化作业线，即打眼、装岩、转载、运输等主要环节实现机械化配套，用凿岩台车或钻装锚机组配大功率高效导轨式凿岩机打眼，无轨装载机全断面装岩，使工人从繁重的体力劳动中彻底解放出来，实现高速高效和文明生产。
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表 3—1 延期电雷管的段别与名义延期时间（GB8031—87） 第1 第2 1/4 秒 半秒 第1毫 第2毫 第3毫 第4毫 秒 秒 系列 系列 秒系列 秒系列 秒系列 秒系列 系列 系列 （ms （ms （ms） （ms） （ms） （ms） （ms （ms ） ） ） ） 0 0 0 0 0 0 0 0 25 25 25 25 0.25 0.50 1.2 2 50 50 50 45 0.50 1.00 2.3 4 75 75 75 65 0.75 1.50 3.5 6 110 110 110 85 1.00 2.00 4.8 8 150 128 105 1.25 2.50 6.2 10 200 157 125 1.50 3.00 7.7 250 190 145 3.50 310 230 165 380 280 185 460 340 205 550 410 225 650 480 250 760 550 275 880 625 300 1020 700 330 1200 780 360 1400 860 395 1700 945 430 2000 1035 470
起爆材料一般采用8号电雷管，其中 有秒延期雷管和毫秒延期雷管。对巷道和 立井浅孔爆破一般采用毫秒延期雷管，对 中深孔爆破应采用间隔时间较长的延期雷 管，它有利于提高炮眼利用率。在穿过有 瓦斯、煤尘爆炸危险的地层时，必须选用 毫秒延期雷管，而且最后一段的总延期时 间不得超过130ms。另外，所选用的电雷 管的各电阻值差不得超过0.2，否则不能 使用。严禁不同工厂、不同品种、不同时 期的电雷管混用。
试验表明：通过串联网路的电流越大，丢炮就越 少，当电流增大至某一数值时，就不再有丢炮。能使 规定发数的串联电雷管全部起爆的规定恒定直流电流 称为串联准爆电流。
国家标准规定：对于串联连接的20发电雷管通 以1.2A恒定直流电流，应全部爆炸。其中的1.2A恒 定直流电流就是国家标准规定的串联准爆电流，它 是选用起爆电源以及进行电爆网路设计的重要依据。 《爆破安全规程》规定：电力起爆时，流经每 个雷管的电流为：一般爆破，交流电不小于2.5A， 直流电不小于2A；大爆破，交流电不小于4A，直流 电不小于2.5A。
实验表明，当炸药的波阻抗值同岩石的波 阻抗值愈接近，炸药传给岩石的能量就愈多， 在岩石中所引起的破碎程度也愈大。从能量 观点来看，为提高炸药能量的有效利用，炸 药的波阻抗应尽可能与所爆破岩石的波阻抗 相匹配。因此，岩石的波阻抗愈高，所选用
炸药的密度和爆速应愈大。
二、岩巷掘进钻眼爆破法研究 现状
• 岩巷掘进中钻眼爆破法发展的三个 重要阶段 • 以后发展的主要技术
一、 炸药与雷管
（一）、煤矿许用炸药
凡是允许在有瓦斯和可燃性煤尘爆炸危险的矿 井中使用的炸药称为煤矿许用炸药。 当掘进巷道通过煤系地层时，必须根据瓦斯等
级使用相应安全等级的煤矿许用炸药。
《煤矿安全规程》（2005年）第320条规定，井下 爆破作业必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。 高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区必须使用安全 等级不低于三级的煤矿许用炸药。
欢迎皖北煤电集团公司各位领导、工程技术人员 共同研究巷道快速掘进技术！
报告题目：
硬岩巷道爆破法快速掘进技术
安徽理工大学
马教授、博导
主要内容：
一、炸药及雷管简介 二、岩巷掘进钻眼爆破法研究现状 三、硬岩巷道爆破法快速掘进爆破参设计 四、岩石物理力学性质测试报告 五、爆破法快速掘进技术实例分析 六、经济效益报告
岩巷毫秒爆破技术
毫秒雷管的生产,促使在岩巷掘进中大力推 广毫秒爆破技术。不仅巩固了全断面一次起爆的 成果,而且推动了直眼掏槽的试验和应用。平行 龟裂、螺旋掏槽、筒形掏槽等方法得到实际应用, 炮眼深度加大到1.5～1.8m,提高了爆破效率,降 低了炸药消耗,提高了循环进尺。在此条件下,实 现了多台凿岩机作业和浅眼多循环的作业方式, 使掘进速度得到进一步提高。围绕着提高爆破效 果,相继开展了掏槽方法、合理爆破参数、合理 延期间隔时间等的试验研究,巩固了毫秒爆破技 术在岩巷掘进中的应用,并使其成为常规的应用 技术。
第3 秒 系列 （ms ） 0 1 2 3 4 5
煤矿许用电雷管：
允许在有瓦斯和煤
尘爆炸危险的环境 中使用的电雷管统 称煤矿许用电雷管。 煤矿许用电雷管分 为瞬发和毫秒延期 两种类型。
煤矿许用电雷管
为确保雷管的爆炸不致引起瓦斯和煤尘的爆炸，煤矿 许用电雷管在普通电雷管的基础上采取了以下措施：
1．为消除雷管爆炸时产生的高温和火焰的引燃作用，在雷管的主 装药内加入适量的消焰剂。 2. 为消除雷管爆炸飞散出的灼热碎片或残渣的引燃作用，禁止 使用铝质管壳。 3. 采用铅质五芯延期体，减少了延期药用量，并能吸收燃烧热， 同时具有抑制延期药燃烧残渣喷出的作用。 4. 采用燃烧温度低、气体生成量少的延期药。加强雷管的密封性，
煤矿许用炸药的特点是对爆温、爆热、爆炸产生 的火焰长度及持续时间、爆炸产物中的有害气体及灼 热固体颗粒等都有严格的限制。 煤矿许用炸药主要有以下几种： 1. 添加惰性消焰剂的炸药：常用的惰性消焰剂是氯化 钠（食盐）和氯化铵，用来吸收热量，降低爆温，并
抑制瓦斯的链锁反应。目前，我国使用的煤矿许用炸
药主要是添加食盐的硝酸铵系列炸药。
光面爆破技术
70年代初,光面爆破以其优越的爆破 质量和效果在岩巷掘进中得到推广,并与 锚喷支护相结合成为岩巷掘进中新的工 艺系统。在煤系地层中以及在松软破碎 岩层中光面爆破已成为锚喷支护的前提 条件。光面爆破技术使爆破技术在新水 平上得到进一步地发展。
②以后发展的主要技术
中深孔爆破技术 直眼掏槽方式 小直径药包爆破技术
三、爆破参数设计
目标:在岩巷掘进中，目前国内外大量使用的破岩方法
还是钻眼爆破法。因此，钻眼爆破工作的好坏，对巷道 掘进速度、规格质量、支护效果以及掘进工效、成本等， 都有较大的影响。巷道掘进中良好的钻眼爆破工作应该 达到以下几项要求： 1．炮眼利用率要高，炸药和雷管的消耗量要低。 2．巷道断面尺寸应符合设计要求和《井巷工程施工及 验收规范》的标准，巷道的方向与坡度均应符合设计规 定。 3．对巷道围岩的震动和破坏要小，以利于巷道的维护。 4．岩石块度和岩堆高度要适中，以利于提高装岩效率 和钻眼与装岩工作的平行作业。为了获得良好的爆破效 果，必须正确地布置工作面炮眼，合理确定爆破参数， 选用适宜的炸药和先进爆破技术。
岩巷掘进中钻眼爆破法 发展的三个重要阶段
目前岩巷掘进中钻眼爆破法仍是破岩的主 要手段,爆破效果直接影响着掘进后续工序,如 装岩、运输、支护等的效率和质量,从而影响 着掘进速度。标志爆破技术提高发展的三个重 要阶段:
岩巷全断面一次爆破 岩巷毫秒爆破技术 光面爆破技术
岩巷全断面一次爆破
解放初期,我国煤矿岩巷掘进爆破是 人力抱钻,打眼深度1.0～1.3m,瞬发雷管 起爆,工作面要分3～4次放炮,效率很低。 1953年采用秒延期雷管进行全断面一次起 爆试验获得成功,改变了多次放炮的落后 面貌。并运用抛渣爆破,实现钻眼与装岩 的平行作业,使岩巷掘进速度大幅度提高。
煤矿许用毫秒延期电雷管
电雷管结构
电雷管壳使用的材料有纸、铜、覆铜钢、 铝、铁等，但煤矿许用型电雷管的管壳只允 许使用纸、铜、覆铜钢等材料。
桥丝和引火头
瞬发电雷管由火 雷管和电点火元件组 装而成，电点火元件 由聚氯乙烯绝缘镀锌
铁脚线、桥丝（直径
40μm的镍铬合金
丝）、引火药头和塑
料塞组成。
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差异，各雷管之间的各项电学特性参数值都不可能完
全一样，因而表现为对电具有不同的敏感度。
在串联情况下，当电流通过时，总是最敏感的雷 管先得到足够的电能而爆炸，造成串联网路断路，此 时，敏感度较低的一些雷管，还没有获得足够的能量 来点燃引火药，但由于网路已断，这些雷管因不能继
续获得电能而形成丢炮被遗留下来。
爆器和起爆所需的其它用品。
常用的工业炸药起爆方法可分为导火索起
爆法、电力起爆法、电雷管。
普通电雷管
按通电后爆炸时间的不同以及是否 允许用于有瓦斯或煤尘爆炸危险的工 作面，作如下分类： 普通电雷管：普通瞬发电雷管 普通延期电雷管
煤矿许用电雷管：煤矿许用瞬发电雷管
直眼掏槽方式
影响直眼掏槽效果的因素是炮眼间距、线 装药密度、起爆时差和空眼数量4个主要参数。 空眼在直眼掏槽中的作用是作为首爆炮眼的破 裂导向和碎胀空间,所以大直径空眼或多空眼 形式可增加掏槽效果的可靠性。空眼的多少依 岩性而定。眼距是影响直眼掏槽效果最敏感的 参数,选择不当易造成掏槽失败。直眼掏槽的 装药属超量装药,一般是以装药长度达眼深的 75%以上来控制。
目 标
在岩巷掘进中，破碎岩石是一项主要工序。目前国内 外大量使用的破岩方法还是钻眼爆破法。因此，钻眼爆破 工作的好坏，对巷道掘进速度、规格质量、支护效果以及 掘进工效、成本等，都有较大的影响。巷道掘进中良好的 钻眼爆破工作应该达到以下几项要求： 1．炮眼利用率要高，炸药和雷管的消耗量要低。 2．巷道断面尺寸应符合设计要求和《井巷工程施工 及验收规范》的标准，巷道的方向与坡度均应符合设计规 定。 3．对巷道围岩的震动和破坏要小，以利于巷道的维 护。 4．岩石块度和岩堆高度要适中，以利于提高装岩效 率和钻眼与装岩工作的平行作业。为了获得良好的爆破效 果，必须正确地布置工作面炮眼，合理确定爆破参数，选 用适宜的炸药和先进爆破技术。
小直径药包爆破技术
为加快岩巷掘进速度,1991年煤炭部提出了“三 小”工作面(小钻头、小锚杆、小药包)示范性推广 项目。通过兖州兴隆庄矿、鹤壁等矿的试验和正 规循环作业表明:在巷道断面<12m2条件下取得了 显著的技术经济效益,掘进速度各矿分别提高60%、 80%和39.6%,成本降低10%～30%。小直径药包 爆破技术在“三小”工作面中起到了主要作用,更适 合光面爆破的需要。