岩巷大断面轻型装备快速掘进技术实践

收稿日期：2012－09－04作者简介：王

允（1976—），男，河南太康人，工程师，

2007年毕业于河南理工大学，现从事煤矿矿井设计工作。

岩巷大断面轻型装备快速掘进技术实践

王

允

（河南省新郑煤电有限责任公司，河南新郑451184）

摘要：为了提高矿井岩巷单进水平，加快岩巷大断面掘进速度，通过对“二掘一喷”配合轻型装备施工工艺的分析，新郑煤电公司在生产中采用深孔爆破技术和优化劳动组织以及各工序合理平行作业等措施，成功创下郑煤集团连续3个月单进突破120m 的纪录，确保了矿井采掘接替的有序进行。关键词：岩巷大断面；快速掘进；深孔爆破中图分类号：TD263．58

文献标志码：B

文章编号：1003－0506（2012）10－0061－02

目前，国内岩巷施工以钻爆法为主、气腿式凿岩机配合耙斗式装岩机的作业方式在煤矿岩巷施工中

得到了广泛应用，施工进度一般为60 70m /月，而单进一直处于较低水平。新郑煤电公司通过优化工艺，在采用“二掘一喷”施工工艺的基础上，通过优化劳动组织以及使用中深孔爆破技术，达到了提高单进水平的目的。

1工程概况

河南省新郑煤电公司于2009年正式投产，设计

生产能力300万t /a 。西风井工程回风下山巷道断面为直墙半圆拱形，规格为5400mm ˑ4300mm ，

掘进断面22.4m 2

；岩性为L 7灰岩、砂质泥岩、中细粒砂岩；巷道采用“锚网喷+锚索”联合支护方式，锚杆间排距均为800mm ，锚杆锚固力不小于50kN ；金属网规格2000mm ˑ1000mm ，搭接长度100mm 。混凝土喷厚100mm 。

2轻型掘进装备

轻型掘进装备配备为：YT-28型风动凿岩机8台（其中2台备用）；3.0/3.5m 钻杆，一字型钻头；

P-90B 型斗式耙渣机1台；MQT-130CM 型锚杆钻机2台；PC5I （A ）喷浆机2台（其中1台备用）；G20型

风镐2台；JZB-800型激光指向仪1台。采用35mm ˑ200mm 三级煤矿许用水胶炸药；8号金属壳

（Ⅰ—Ⅴ段）雷管，毫秒延期电雷管；MFB-200隔爆型爆破发爆器1台。

3

实现快速掘进的关键环节

3.1

施工工艺

（1）工艺流程。对工艺流程进行合理优化。①

掘进班正规循环为：打上部眼（出矸）→耙渣（出矸）→打下部眼（出矸）→连线装药→爆破→施工顶部锚网（出矸）；②喷浆班正规循环为：打帮部锚网（出矸）→喷浆（水沟开挖）→水沟浇筑。

（2）劳动组织。按照“三八”制作业，即2个掘进班、1个喷浆班，掘进班每班出勤13人，喷浆班每班出勤15人。3.2

爆破技术

（1）钻眼作业时，采用多钻上墙、分区包机、蹬

矸打上部眼，缩短打眼时间。针对巷道断面较大的特点，施工上部炮眼时使用5部钻机，下部使用6部，在画好巷道轮廓线后分区包机，做到每个钻手有分区、有责任，合理、充分利用作业空间，同时利用爆破后的矸石堆施工上部炮眼，省去搭工作台时间，减少中间环节，提高钻眼效率。（2）采用台阶爆破作业，确保破岩率足够和巷道一次成型。爆破时将工作面分为上下2个区，先爆破下部，

后爆破上部，下部炮眼施工时以掏槽眼施工质量作为关键点，确保槽口爆破效果良好，然后利用下部已爆破巷道作为新的自由面。

（3）推行中深孔爆破技术，钻杆长度分别为3.0，3.5m ，周边眼深3.0m ，掏槽眼深3.5m ，小循环单进3.0m ，提高单循环进尺，以减少循环次数和辅助作业时间（图1）。根据岩石性质改进中深孔爆破技术的炮眼布置、深度、装药量、封泥长度等参数，

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提高炮眼利用率，从而提高岩巷光爆成型质量

。

图1

炮眼布置示意

3.3矸石运输

单循环进尺增加的同时，爆破出的矸石量也相

应增加，出矸效率成为制约单循环持续、良性推进的瓶颈。为解决出矸问题，主要从以下几个方面做起：①利用2台防爆柴油机车配1t 箱式矿车运矸，一次运输8 10辆矿车，解决长距离运输困难和人力推车问题；②巷道车场铺设双轨或环形道；③利用大功率0.9型耙斗装岩机装矸，

节省装矸时间，确保工作面积矸不超过一个循环；④负坡度施工，斜巷段施工采用绞车运输，并将耙斗装岩机存矸槽增加至3节，每次提3车，提高出矸效率。⑤采取激励措施，对每班出矸量进行量化考核，并设台阶奖励，以调动职工出矸的积极性。3.4

施工组织

科学合理地安排打眼、出矸、挂网、打注锚杆、砌水沟等工序平行作业：掘进班前部打眼与后部出矸平行作业；喷浆班工作面后部喷浆与前部安装锚杆、挂网平行作业；耙渣机前移与打眼平行作业；水沟砌筑及混凝土铺底、文明生产等工作不占用工作面作

业时间，

尽可能实现多工序平行作业，缩短循环时间，提高掘进速度。3.5

管理机制和方法

（1）采用奖惩机制。对直接工工资实行进尺台

阶单价结算，班组实行工作任务计分考核，严格按照按劳分配的原则；辅助工采取工资与进尺挂钩；若单工作面进尺突破100m /月，

每人每班奖30元，从而提高职工工作积极性。

（2）加大设备维护力度，实行包机制。井上、下所有设备均由专人负责，一旦设备出现故障，认真分析，查找原因，划分责任进行处理。另外，备足配件，最大限度地减少设备故障的影响。

（3）加大职工培训力度。利用每周二、四对职工进行业务培训，学习各种设备的工作性能和工作

环境，熟练掌握操作技能，做到人机合一，使每位职工、每台设备均尽可能地快速、高效率工作。（4）编制循环作业图表，提高单工种工效。对各工种作业工序科学组织、优化设计，把凿岩机司机、耙渣机司机、背药工、推车工、喷浆工等工种的工序制成循环作业图表，让各工种熟悉作业过程中的各个环节，提高作业效率，从而提高单工种工效。

（5）加强炮眼施工质量管理。打眼时由班组长施工导向眼，使用好导向棍，并指定经验丰富的掘进工施工掏槽眼、周边眼，确保掏槽眼和周边眼的质量，爆破后周边成型好。打眼工依据激光确定巷道轮廓线，定人、定钻、定区、定责任、定质量。打眼工参照导向棍打眼，必须做到准、平、直、齐。

4结语

通过应用“二掘一喷”施工工艺配合轻型装备，

优化劳动组织，采用平行循环作业及光面爆破等技术手段，以及综合应用管理创新成果，提高了工效。实践证明，在岩巷大断面掘进中应用上述快速掘进技术，平均月进度在100m 以上，连续3个月进尺突破120m ，有效缓解了矿井采区接替紧张的局面。

（责任编辑：秦爱新檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳檳）

（上接第60页）参考文献：

［1］杨峰，王连国，贺安民，等．复合顶板的破坏机理与锚杆支护技

术［J ］．采矿与安全工程学报，

2008，25（3）：286-289．［2］吴志忠，李金海．复合顶板锚杆支护的叠加支护方法［J ］

．中国煤炭，

2003，29（5）：28-30．［3］柏建彪，侯朝炯，杜木民，等．复合顶板极软煤层巷道锚杆支护

技术研究［J ］．岩石力学与工程学报，

2001，20（1）：53-56．（责任编辑：秦爱新）

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