文/孔建偉

隨著采煤機(jī)械化程度不斷提高，煤礦生產(chǎn)能力不斷增大，尤其是很多礦井通過(guò)技改，生產(chǎn)能力大幅度提升，對(duì)礦井水平接替的施工進(jìn)度也有了更高的要求。加快巖巷的掘進(jìn)速度是縮短建井工期及保證生產(chǎn)接替的關(guān)鍵因素。

一、巖巷機(jī)械化快速施工技術(shù)分析

1.打眼效率高，改善了工人作業(yè)環(huán)境，提高了作業(yè)安全系數(shù)

鉆車(chē)鑿巖時(shí)，司機(jī)操作位置距工作面5m左右，工人作業(yè)安全得到有效保證。使用液壓鉆車(chē)打眼，可比風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆進(jìn)效率提高6倍以上，鉆進(jìn)一個(gè)炮眼僅需2～3分鐘，在硬巖中打眼效率更高。噪音降低10～15dB，功耗比降低1/3，沒(méi)有廢氣污染，改善了作業(yè)環(huán)境。由于液壓鑿巖沖擊波平緩，傳遞效率高，可較大幅度降低鉆頭、鉆桿損耗。采用液壓鉆車(chē)鑿巖，打眼工作每班僅需3人作業(yè)，減少了工作面工人數(shù)量。

2.裝巖設(shè)備選用范圍大

目前煤礦使用較多的是耙斗式裝巖機(jī)和側(cè)卸式裝巖機(jī)?，F(xiàn)在耙斗式裝巖機(jī)已形成系列產(chǎn)品，近幾年又研制成帶調(diào)車(chē)盤(pán)的耙斗裝巖機(jī)。耙斗裝巖機(jī)適應(yīng)性強(qiáng)，可以做平斜巷裝巖之用，適用于12～20m2的各種斷面。

3.可實(shí)現(xiàn)中孔爆破，爆破效率高

鉆爆法施工，按炮眼深度將爆破分為：淺孔爆破（1.8m以下）、中深孔爆破（1.8～2.5m）、深孔爆破（2.6～4.0m）和超深孔爆破（4.0m以上）。

二、巖巷機(jī)械化快速施工技術(shù)研究

選擇十一礦-593m水平西翼軌道大巷 （鉆車(chē)配合側(cè)卸裝巖機(jī)），首一礦己二集中運(yùn)輸大巷（鉆車(chē)配合耙斗裝巖機(jī)）作為試驗(yàn)地點(diǎn)。

1.十一礦-593m水平西翼軌道大巷

十一礦-593m水平西翼軌道大巷沿己組煤層底板L2~L3灰?guī)r，施工坡度-4‰。掘進(jìn)高度3700mm，凈高 3600 mm，掘進(jìn)寬度 3800mm，凈寬3600mm，S凈=11.6m2，S 掘=12.5m2。

（1）施工作業(yè)工序優(yōu)化。根據(jù)鑿巖鉆車(chē)打眼速度、側(cè)卸式鏟車(chē)裝巖速度、平巷運(yùn)輸能力和立井提升能力制定出作業(yè)期間的施工工藝流程，作業(yè)循環(huán)采取兩掘一噴。根據(jù)鑿巖鉆車(chē)施工的特點(diǎn)，要保證正規(guī)循環(huán)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件，對(duì)施工工序進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化，多點(diǎn)平行，增加平行作業(yè)的時(shí)間，尤其針對(duì)放炮后出碴量大、出碴占循環(huán)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的情況，在優(yōu)化施工工序時(shí)以出碴為關(guān)鍵工序，對(duì)三個(gè)生產(chǎn)小班均分配一定的出碴時(shí)間，并在出碴時(shí)盡量同其它工序如支護(hù)平行作業(yè)。

（2）運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)提升運(yùn)輸系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)地面翻矸系統(tǒng)進(jìn)行合理改造，減少翻矸占用時(shí)間；對(duì)井下運(yùn)輸軌道在合適位置鋪設(shè)車(chē)場(chǎng)，車(chē)場(chǎng)距工作面距離不大于100m；軌道鋪設(shè)緊跟工作面，距工作面距離不大于15m，減少由于鏟車(chē)裝碴進(jìn)退距離遠(yuǎn)造成的時(shí)間消耗。

通過(guò)上述運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)化，減少了運(yùn)輸效率對(duì)工作面快速施工的影響，合理利用工時(shí)，有效地提高作業(yè)效率。

（3）勞動(dòng)組織優(yōu)化。實(shí)行項(xiàng)目管理制，項(xiàng)目經(jīng)理部對(duì)工程施工組織管理工作全面負(fù)責(zé)，實(shí)行“三八”循環(huán)作業(yè)制。

（4）施工方法及勞動(dòng)作業(yè)安排。施工方法：掘進(jìn)采用鉆爆法，全斷面掘進(jìn)，掘支單行作業(yè)，打眼采用CMJ17HT全液壓鑿巖鉆車(chē)，光面爆破，毫秒延期電雷管引爆，正向裝藥，串聯(lián)起爆，煤礦許用三級(jí)水膠炸藥爆破，分次裝藥分次放炮，錨桿隨掘隨錨，裝碴采用ZCD-60R型側(cè)卸裝巖機(jī)翻入1T礦車(chē)，由電機(jī)車(chē)運(yùn)送至井底車(chē)場(chǎng)。

施工過(guò)程按“三八”循環(huán)作業(yè)，兩掘一噴正規(guī)循環(huán)制，同時(shí)應(yīng)合理組織平行交叉作業(yè)減少工序，平行作業(yè)的主要內(nèi)容有：打上部錨桿、打眼與裝巖平行作業(yè)；臨時(shí)軌道鋪設(shè)、掘砌水溝、維修側(cè)卸式裝巖機(jī)與打眼平行作業(yè)。

（5）支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)。錨噴段永久支護(hù)：采用錨網(wǎng)噴+錨索支護(hù)，支護(hù)參數(shù)：錨桿采用高強(qiáng)樹(shù)脂錨桿，型號(hào)為 φ20×2400mm， 間排距為 800×800mm，Z2335樹(shù)脂藥卷，每孔3卷樹(shù)脂藥；金屬網(wǎng)為：φ4mm，網(wǎng)格100×100mm編織網(wǎng)，網(wǎng)搭接100mm；錨索間排距2000×1600mm，每排 2 根，錨索規(guī)格為 φ15.24mm，L=7000mm，每根錨索6支樹(shù)脂藥卷；噴漿厚度100mm，噴射砼強(qiáng)度為C20。

2.首一礦己二集中軌道大巷

（1）巷道基本情況。巷道位于己組煤層頂板砂巖中。巷道頂?shù)装鍨橹辛Ｉ皫r和白砂巖。巷道為半圓拱形，S 掘=20.04m2，S 凈=18.3m2，巖石硬度系數(shù) f>10。

（2）施工方法及工藝要求。采用鉆爆法，集中軌道大巷斷面采用全斷面掘進(jìn)，掘支單行作業(yè)。打眼采用CMJ17HT全液壓鑿巖鉆車(chē)，毫秒電雷管正向裝藥，串聯(lián)引爆，煤礦許用水膠炸藥進(jìn)行爆破，分次裝藥分次起爆，一次成巷，錨桿隨掘隨錨，最小控頂距不大于800mm，最大控頂距不大于800mm加一炮循環(huán)進(jìn)尺;幫部錨桿及時(shí)跟上，空幫高度不大于2m；噴漿空頂距不大于兩炮循環(huán)進(jìn)尺。采用P-60B型耙斗機(jī)倒、耙碴，3T礦車(chē)承載，利用5T蓄電池電機(jī)車(chē)運(yùn)輸。

以出碴為關(guān)鍵工序，按“三八”循環(huán)作業(yè)，兩掘一噴正規(guī)循環(huán)制。

（3）支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)。巷道所受的壓力主要是礦山靜壓力。圍巖穩(wěn)定狀況為中等穩(wěn)定。巖石硬度系數(shù)f>10。

錨噴段永久支護(hù)：采用錨網(wǎng)噴+錨索支護(hù)，支護(hù)參數(shù)：錨桿采用高強(qiáng)樹(shù)脂錨桿，型號(hào)為φ20×2000mm，間排距為800×800mm，錨桿布置方式：巷頂拱部：每排布置10根；兩幫各2根。Z2335樹(shù)脂藥卷，每孔3卷樹(shù)脂藥；金屬網(wǎng)為：φ6mm，網(wǎng)格100×100mm編織網(wǎng)，網(wǎng)搭接100mm；錨索采用“二一二”三花布置，規(guī)格為 φ15.24×7000mm，間排距為 4000×3000mm，每孔五卷樹(shù)脂藥卷。噴漿厚度150mm，噴射砼強(qiáng)度為C20。

三、實(shí)施效果及分析

通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施，工作面噪音降低了10～20db，改善了作業(yè)環(huán)境，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)和每班配備人數(shù)，提高了施工安全保障。

1.機(jī)械化作業(yè)方式均適用于平巷。巷道傾角不大于15°時(shí)，可以使用液壓鉆車(chē)。在礦車(chē)供應(yīng)不足或傾斜巷道施工時(shí)應(yīng)選用耙斗裝巖機(jī)作為裝巖機(jī)具。

2.側(cè)裝機(jī)不適用于有涌水的巷道，工作面有積水，側(cè)裝機(jī)往返碾壓，會(huì)導(dǎo)致底板泥濘、履帶打滑，影響裝巖效率。

3.鉆車(chē)、側(cè)裝機(jī)均滿足10～25m2的斷面掘進(jìn)需要。

4.巖巷機(jī)械化作業(yè)方式，應(yīng)以裝巖為關(guān)鍵工序，實(shí)現(xiàn)各工序的規(guī)范化，有利于正規(guī)循環(huán)作業(yè)。

5.減少了工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)和每班配備人數(shù)，提高了施工安全保障。

6.項(xiàng)目的實(shí)施，改善了作業(yè)環(huán)境，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，社會(huì)效益顯著。

7.應(yīng)用巖巷機(jī)械化快速施工技術(shù)，可以保證巖巷單進(jìn)穩(wěn)定在130m/月以上，共實(shí)現(xiàn)增收節(jié)支278.3萬(wàn)元，推廣效益將在1000萬(wàn)元以上。