摘 要:巖巷掘進(jìn)一直是我國(guó)煤礦行業(yè)時(shí)下最為引人矚目的問題之一，很多業(yè)內(nèi)人士在不斷的嘗試提出新的巷道掘進(jìn)技術(shù)以提高生產(chǎn)效率。本文從改進(jìn)挖掘機(jī)械、優(yōu)化施工工藝兩個(gè)角度闡述了大斷面巷道快速掘進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)指出了掘進(jìn)工程中遇到的困難與相應(yīng)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞:大斷面巷道 快速掘進(jìn) 掘進(jìn)機(jī) 切割工序 施工工藝

中圖分類號(hào):TD263.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2011)03(c)-0058-01

時(shí)下，國(guó)內(nèi)的巖巷掘進(jìn)工程大多采用較為傳統(tǒng)的普通鉆爆法或以鉆爆法為主的巖巷機(jī)械化作業(yè)。這樣的施工方式不僅單進(jìn)低、費(fèi)用高，還會(huì)造成采掘工作接替緊張，最終嚴(yán)重影響礦井的安全生產(chǎn)。工程領(lǐng)域亟需從巖巷所處地質(zhì)條件出發(fā)的，合理的巖巷綜掘一體化技術(shù)以及相關(guān)的管理體系，以確保礦井安全、高效的生產(chǎn)工作。

1 改進(jìn)挖掘機(jī)械加快掘進(jìn)速度

1.1 掘進(jìn)機(jī)的局部改造

簡(jiǎn)單舉例，開灤礦區(qū)某工程采用S-100綜掘機(jī)掘進(jìn)，并且對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行了合理的局部改進(jìn)，將普通型截齒更換為高強(qiáng)度截齒，從而實(shí)現(xiàn)千米截齒零消耗的目標(biāo)，有效的節(jié)省了工序，通過這種方法月進(jìn)尺可以得到大幅度的提高，進(jìn)而為螺旋鉆機(jī)采煤的接續(xù)提供了有力保障。

工程中采用的掘進(jìn)機(jī)具對(duì)兩個(gè)齒輪油泵、兩套操縱油路進(jìn)行了分立控制，同時(shí)對(duì)刮板以及鏈環(huán)進(jìn)行了合理改造，成功解決了S-100綜掘機(jī)在使用過程中內(nèi)外噴霧接頭外露、耙爪速度較慢、易蹩卡、易碰傷，分流器不同步等常見問題，極大程度提高了耙爪的裝載能力，進(jìn)而使得掘進(jìn)機(jī)性能得到了充分發(fā)揮。

該工程采用的掘進(jìn)機(jī)冷卻系統(tǒng)中的冷卻芯經(jīng)常出現(xiàn)故障，而且冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障后易造成油脂乳化、水油相串等問題。更換冷卻系統(tǒng)與更換油脂的費(fèi)用都非常高昂，耗時(shí)較長(zhǎng)，可能影響正常施工。對(duì)此，可以對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行合理改進(jìn)，將外冷卻器變更為蛇形管路，內(nèi)置于油箱中進(jìn)行冷卻，最終達(dá)到良好的效果。

1.2 合理化的切割工序

在改進(jìn)機(jī)械的同時(shí)，上節(jié)所述的開灤礦區(qū)針對(duì)不同的巖石特性，指出了采取不同的切割順序的工序，以能保證掘進(jìn)速度。當(dāng)掘進(jìn)松軟煤層時(shí)，相關(guān)管理規(guī)劃部門提出從工作面的下角由下向上切割。首先切底掏槽，以保證掘進(jìn)機(jī)在切入過程中的高穩(wěn)定性，進(jìn)而為裝載和提高切割速度提供方便;當(dāng)工作面巖石性質(zhì)為硬煤時(shí)，為了防止切落大塊煤導(dǎo)致影響裝運(yùn)速度，該工程采用自上而下的順序;當(dāng)工作面為半煤巖時(shí)，工程策劃部門指出應(yīng)先切割煤，再切割巖石，即采用先軟后硬的工作順序。在切割過程中，還應(yīng)充分考慮煤巖的層理結(jié)構(gòu)，不可橫斷層理，導(dǎo)致影響切割速度。

2 優(yōu)化施工工藝加快掘進(jìn)速度

巷道掘進(jìn)的各個(gè)工序中，支護(hù)、出矸、打眼放炮是三大主要工序。三大工序中，各工序并非獨(dú)立進(jìn)行的。由于時(shí)間、空間、人員數(shù)量上的限制，各個(gè)工序在配合上存在相互聯(lián)系、互相制約的關(guān)系。施工的順序、時(shí)間、空間、人員等方面的不協(xié)調(diào)會(huì)強(qiáng)烈影響影響掘進(jìn)速度。鑒于這種情況，欲提高掘進(jìn)速度、實(shí)現(xiàn)高進(jìn)高效，則必須保證作業(yè)過程中合理調(diào)配三大工序的時(shí)間與空間。

實(shí)現(xiàn)出矸、迎頭打眼、錨桿支護(hù)平行的交叉作業(yè);選用全斷面光面爆破掘進(jìn)，加強(qiáng)“兩掘一噴”的循環(huán)作業(yè)等方法均能夠提高掘進(jìn)速度。在工作人員進(jìn)入掘進(jìn)迎頭時(shí)，可以將施工所需要的全部材料、機(jī)具運(yùn)送到工作地點(diǎn)。上一班次放炮后，暫時(shí)不清理迎頭。當(dāng)迎頭上半部分炮眼打完后，再用裝巖機(jī)集中的清理迎頭，把從迎頭往后5m的矸石扒運(yùn)送到后路，給迎頭留下足夠的空間，然后開始打下半部分的炮眼。

扒矸過程中盡可能把矸石平攤，避免堆積。迎頭扒干凈以后，再統(tǒng)一將裝巖機(jī)的滑輪定位在距離迎頭15～20m處。裝巖機(jī)連續(xù)扒矸，側(cè)卸裝巖機(jī)進(jìn)行前后運(yùn)動(dòng)，以配合扒矸。中間15m的預(yù)留空間內(nèi)，繼續(xù)安設(shè)兩幫、頂板錨桿。當(dāng)下半部炮眼施工進(jìn)行到一半的時(shí)候，則由放炮員、班長(zhǎng)以及其他空閑人員開始對(duì)上半部分的炮眼進(jìn)行裝藥，然后集中給下半部分炮眼裝藥。這時(shí)候，放炮員和班長(zhǎng)開始聯(lián)線，按照規(guī)定放炮。如此一來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)出矸、打眼、安設(shè)錨桿的平行交叉作業(yè)，大幅度縮短循環(huán)時(shí)間。

3 工程上的困難與對(duì)策

3.1 高角度膠帶運(yùn)渣下滑問題

以范礦的3031為例，該工程為下山掘進(jìn)，為有效保證后路出碴的膠帶化，該工程相關(guān)部門鋪設(shè)了可移動(dòng)式的高角度膠帶。在完成安裝后，因坡度大，碴塊的重力遠(yuǎn)大于其與膠帶間的摩擦力，碴塊在機(jī)尾不斷翻滾、打滑無(wú)法運(yùn)走。經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)際分析研究，工程部門認(rèn)為該問題主要是由于碴塊與膠帶間的摩擦力太小導(dǎo)致不能將碴塊拉走，進(jìn)一步造成了碴塊的翻滾，直接的影響了機(jī)尾人員的人身安全。實(shí)際操作中該工程相關(guān)單位采用了以下方法:首先，在高角度膠帶上覆蓋一層舊膠帶，既能增加碴塊與膠帶間的摩擦力，又能有效解決碴塊翻滾難題;其次，在高角度膠帶上每隔5米鉚一塊500mm×500mm的膠帶補(bǔ)丁，從而進(jìn)一步增大摩擦系數(shù)。通過以上方法，既解決了膠帶運(yùn)輸?shù)膯栴}，又能防止大坡度上山運(yùn)輸膠帶滾渣傷人。

3.2 掘進(jìn)飄巷困難的問題

范礦3031下山掘進(jìn)，由于坡度相對(duì)較大，巷道掘進(jìn)過程不斷出現(xiàn)“底高”問題，需重新從后路臥底開始返工，嚴(yán)重的影響了掘進(jìn)進(jìn)度。經(jīng)組織調(diào)度室、生產(chǎn)技術(shù)部人員現(xiàn)場(chǎng)跟班后發(fā)現(xiàn)，區(qū)隊(duì)在輪尺畫線點(diǎn)眼的過程中，掏槽眼的位置偏上，底眼的設(shè)計(jì)不合理。工程相關(guān)部門及時(shí)組織技術(shù)人員針對(duì)新南總礦的實(shí)際情況制定、完善了相關(guān)的科學(xué)合理的炮眼布置圖。首先，增加了掏槽眼數(shù)量，將掏槽眼的位置下移至基拱線以下，以解決底眼爆破效果差的問題，同時(shí)，在原有的基礎(chǔ)上增加了一排底眼，并切增加了底眼的裝藥量。礦領(lǐng)導(dǎo)多次帶領(lǐng)相關(guān)科室人員到區(qū)隊(duì)班前會(huì)議上進(jìn)行講解，使得井下工作現(xiàn)場(chǎng)的操作、驗(yàn)收人員對(duì)這個(gè)問題都有了深刻的認(rèn)識(shí)，從而徹底解決了“底高漂巷”這一困難。

3.3 噴漿與掘進(jìn)之間的矛盾

隨著巷道掘進(jìn)速度不斷增加，相關(guān)領(lǐng)域的工作人員逐漸發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的“兩掘一噴”的組織模式，在噴漿工作中已經(jīng)不能全面滿足生產(chǎn)需要，同時(shí)，噴漿的質(zhì)量也在不斷下降。經(jīng)過認(rèn)真的研究施工隊(duì)伍實(shí)際情況，相關(guān)部門提出并落實(shí)了“三掘兩噴”的新工作模式。在巷道內(nèi)投入兩臺(tái)噴漿機(jī)與一臺(tái)跟頭漸進(jìn)來(lái)進(jìn)行初噴作業(yè)，另外一臺(tái)滯后迎頭進(jìn)行復(fù)噴作業(yè)。噴漿班次的安排由過去的一個(gè)班次增加到兩個(gè)班次，如此一來(lái)既解決了噴漿速度問題又提高了噴漿的質(zhì)量與效果。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)代工業(yè)發(fā)展要求我們摸索、總結(jié)特殊條件下的大斷面巖巷的系統(tǒng)優(yōu)化綜合設(shè)計(jì)與快速掘進(jìn)工藝，同時(shí)為以后類似條件下的巖巷掘進(jìn)工程提供實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)依據(jù)。在此，本文筆者希望能為以后不同條件下的巖巷掘進(jìn)提供經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)，并為進(jìn)一步成熟和完善大斷面巖巷下山的快速掘進(jìn)技術(shù)起到奠基和推動(dòng)作用。

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