1、概述
淮北礦業(yè)集團(tuán)蘆嶺煤礦主采8、9、10三層煤,采區(qū)主體及區(qū)段巷道均布置在9煤層底板的巖層中,采區(qū)主體布置四條巖石上山,區(qū)段采用雙巖石集中巷布置,分段石門與煤層聯(lián)系。由于煤層瓦斯含量高,抽放時(shí)間較長(zhǎng),生產(chǎn)布局要求采區(qū)要實(shí)現(xiàn)“一區(qū)段回采,一個(gè)區(qū)段抽放,一個(gè)區(qū)段掘進(jìn)準(zhǔn)備”的掘、抽、采的平衡生產(chǎn),由于采區(qū)主體及區(qū)段巖石工程量大,礦井10個(gè)巖巷隊(duì),年巖石工程量近萬(wàn)米,往往掘進(jìn)準(zhǔn)備的壓力大,為此我們?cè)趲r巷的快速掘進(jìn)上,采取加大機(jī)械設(shè)備的投入力度,強(qiáng)化中深孔光面爆破、合理進(jìn)行勞動(dòng)組織、嚴(yán)格正規(guī)循環(huán)作業(yè)等技術(shù)和管理措施,單進(jìn)水平上了一個(gè)新臺(tái)階。
2、配置優(yōu)良的機(jī)具裝備和機(jī)械化作業(yè)線是提高單進(jìn)的前提
為適應(yīng)本礦巖性特點(diǎn),通過(guò)對(duì)施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行使用對(duì)比,為快速掘進(jìn)隊(duì)配置較為先進(jìn)的施工設(shè)備。投入了7665MZ雙極氣腿式鑿巖機(jī)、轉(zhuǎn)VⅡ型濕式噴漿機(jī),P-60B耙矸機(jī)等配套的施工設(shè)備,使打眼、扒矸、噴漿速度都明顯提高,從而加快了施工速度。
7665MZ雙極氣腿式鑿巖機(jī):機(jī)重:25.5kg、工作氣壓:0.4-0.63Mpa、耗氣量:3.3m3/min,氣腿型號(hào):FT140D(雙極)。其優(yōu)點(diǎn)是:適合¢28~42不同釬桿,鑿巖高度1.7~3.9m,可以對(duì)巷道進(jìn)行全方位鑿眼、鑿巖速度快、平穩(wěn)、振動(dòng)小,錘腿可伸縮范圍大,可以適應(yīng)不同斷面巷道打眼、鑿巖要求。MQP-120氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)的推廣使用,解決了頂板錨桿角度偏小的難題,實(shí)現(xiàn)螺母一次性擰緊,對(duì)提高巷道錨桿初錨力起到了關(guān)鍵性作用,大大提高了巷道圍巖支護(hù)強(qiáng)度。ZHP- VⅡ型噴漿機(jī)其優(yōu)點(diǎn)是:轉(zhuǎn)速快、功率高、下料快、出料口大,噴漿過(guò)程中不容易堵孔,可以保持噴漿的連續(xù)性。在實(shí)際施工過(guò)程中,每小時(shí)能噴漿4~5車料(3噸礦車)。P-60B耙矸機(jī)容量大,速度快,行程遠(yuǎn),裝巖能力比P-30B耙矸機(jī)提高45~55﹪。從上述裝備的優(yōu)點(diǎn)可以看出優(yōu)良裝備的投入是提高巖巷單進(jìn)的前提。
3、采用中深孔爆破技術(shù),加大循環(huán)進(jìn)度是提高單進(jìn)的關(guān)鍵
3.1加大循環(huán)進(jìn)尺,減少輔助時(shí)間
鉆桿選用長(zhǎng)2.5m、¢22mm中空六角鋼釬,鉆頭選用¢32mm柱齒型鉆頭,鑿巖機(jī)具選用7665MZ雙極氣腿式鑿巖機(jī),工作面根據(jù)掘進(jìn)斷面大小采用2臺(tái)以上風(fēng)錘同時(shí)鉆眼,大斷面時(shí)最多是用3臺(tái)以上風(fēng)錘同時(shí)鉆眼。炸藥選用淮北雷鳴科化公司生產(chǎn)的PT-473型水膠炸藥,雷管選用淮北雷鳴科化公司生產(chǎn)的1~5段毫秒延期電雷管。為了實(shí)現(xiàn)光面爆破,必須保證周邊眼距≯350mm,保證周邊眼裝藥量不超過(guò)0.15-0.kg/m,且只裝引藥,保證周邊眼炮泥封口質(zhì)量。周邊眼采用眼底集中空氣柱不耦合正向裝藥,即先將藥卷裝入眼底,再裝入小塊炮泥,最后在眼口用長(zhǎng)度≮300的炮泥塞緊(見(jiàn)圖a)。若遇軟巖或巖石破碎時(shí),周邊眼距可縮小為200~300mm。操作要求如下:
①打眼時(shí)要掌握“準(zhǔn)、平、直、齊”四要點(diǎn),即點(diǎn)眼要準(zhǔn)確,掌釬要平,眼要直,眼底要落在一個(gè)垂直面上,使爆破后工作面整齊。②打眼時(shí)確保達(dá)到“平、直、齊”的要求,打眼前要量好釬長(zhǎng),做好標(biāo)記。打眼時(shí),先按巷道中心線打好第一個(gè)炮眼,插入炮桿作為標(biāo)志眼,點(diǎn)眼人點(diǎn)完眼后,到鑿巖機(jī)后掌握方向。③打眼時(shí),要定人、定鉆、定眼位,并對(duì)光爆效果制定獎(jiǎng)懲制度,且獎(jiǎng)罰到個(gè)人。④裝藥前,必須用壓風(fēng)吹凈眼內(nèi)的巖水、巖渣。藥卷要裝到眼底,個(gè)別超深的炮眼先墊上炮泥再裝炮,把爆破面控制在一個(gè)垂直面上。嚴(yán)禁周邊眼比二圈眼裝炮深度大。⑤周邊眼應(yīng)選用同段號(hào)雷管引爆炸藥。
3.2采用“直眼菱形掏槽方式”掏槽
為了提高爆破效率,增加循環(huán)進(jìn)尺,施工中采用了“直眼菱形掏槽”方式進(jìn)行掏槽。(見(jiàn)圖b)。眼深2.5米,中間眼為空眼,不裝藥,作為自由面。各眼距根據(jù)巖石性質(zhì)而定,一般a=100~150,b=170~200。起爆用毫秒電雷管分為兩段,1~2號(hào)為一段,3~4號(hào)為二段,每眼裝藥量為炮眼長(zhǎng)的70~80﹪,實(shí)踐表明,用此掏槽方式在施工中掏槽效果較好。
圖a眼底集中空氣柱裝藥 圖b 掏槽眼布置示意圖
1-炸藥 2-雷管 3-炮泥 4-空氣柱
4、合理勞動(dòng)組織是提高單進(jìn)的基礎(chǔ)
4.1勞動(dòng)組織設(shè)置我們采用的作業(yè)方式是“三八”工作制,三掘三噴。具體安排是:
大隊(duì)長(zhǎng)一名,負(fù)責(zé)該隊(duì)全面指揮、管理、協(xié)調(diào)等工作。副隊(duì)長(zhǎng)3名:跟小班,負(fù)責(zé)班組工序安排及現(xiàn)場(chǎng)施工指揮工作,現(xiàn)場(chǎng)解決施工各環(huán)節(jié)中遇到的難題,并負(fù)責(zé)班組進(jìn)尺及工作量的驗(yàn)收工作,下設(shè)三個(gè)掘進(jìn)班,兩個(gè)班以掘進(jìn)為主,每班定員20人,完成當(dāng)班進(jìn)尺任務(wù)后,進(jìn)行出矸、錨桿支護(hù),最后噴一車料,將本班進(jìn)尺初噴好。另一個(gè)班以噴漿為主,但也掘進(jìn)。該班定員24人,人員配備比其它兩個(gè)班多4人,以保證其有足夠人員即能噴漿又能掘進(jìn),但噴漿車數(shù)不得少于3~4車,始終保持耙矸機(jī)后的巷道成巷。這種勞動(dòng)組織及作業(yè)制度能三班掘進(jìn),又能使臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)緊跟迎頭,保證了快速、安全施工。
4.2勞動(dòng)組織措施
在保證安全不違反《煤礦安全規(guī)程》的前提下,大力開(kāi)展多工序平行交叉作業(yè),盡量利用有限的時(shí)間和空間。并制定一些針對(duì)性的專門措施,如專人畫(huà)輪廓線,分區(qū)域定人、定鉆、定眼位、定質(zhì)量,專人拆接風(fēng)筒,專人負(fù)責(zé)耙矸機(jī)到工作面之間的風(fēng)水帶,專人扛釬子,專人扛風(fēng)錘;工作面畫(huà)輪廓線與接風(fēng)水帶平行,工作面打眼與出矸平行,裝藥與撤工具平行,打錨桿噴漿與鋪道移耙矸機(jī)平行,工作面倒矸與清理現(xiàn)場(chǎng)平行等,同時(shí)最大限度地保證出矸時(shí)間,以出矸工作為第一要?jiǎng)?wù)。掘進(jìn)作業(yè)班組工資、獎(jiǎng)金同爆破進(jìn)尺、光爆效果、設(shè)備日常維護(hù)、文明施工掛鉤,維護(hù)工和其它輔助人員工資和獎(jiǎng)金同掘進(jìn)作業(yè)班掛鉤,并同日常的工作質(zhì)量掛鉤。
5、實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)是提高單進(jìn)的根本保證
在掘進(jìn)過(guò)程中,充分利用時(shí)間、空間,一個(gè)循環(huán)內(nèi)可同時(shí)施工的工序盡可能同步進(jìn)行。在諸多工作中,鉆眼和裝巖工作量大、占用長(zhǎng),在巖巷掘進(jìn)過(guò)程中,爆破作業(yè)是一道主要工序,占總工序的30~40﹪,鉆眼爆破工作的好壞,対巷道掘進(jìn)速度、規(guī)格質(zhì)量、支護(hù)效果、掘進(jìn)工效、掘進(jìn)成本等都有很大的影響;裝巖時(shí)間占30~40﹪,這道工序占總工序的時(shí)間較長(zhǎng),為此,在施工過(guò)程中采取打眼與裝巖平行作業(yè)。打眼時(shí),打眼工站在矸石堆上打工作面上部眼和頂部眼,與此同時(shí)耙矸機(jī)耙裝距工作面6m以外的矸石;當(dāng)上部炮眼、頂部錨桿眼的鉆鑿及頂部錨桿安裝完成后,暫停打眼作業(yè),將鑿巖機(jī)撤至耙矸機(jī)后面,用耙矸機(jī)將工作面下部矸石耙至出矸槽附近,之后鑿巖機(jī)進(jìn)入工作面打下部炮眼和兩幫錨桿眼并裝錨桿,同時(shí)耙矸機(jī)裝矸槽附近的矸石。這樣除裝工作面下部矸石所耗的一段時(shí)間外,其余時(shí)間打眼和裝巖平行。
其它工序中,打眼與鋪設(shè)臨時(shí)軌道、檢修維修耙矸機(jī)平行作業(yè);交接班可與開(kāi)工準(zhǔn)備、工作面檢查平行作業(yè);檢查中腰線與鉆眼準(zhǔn)備工作、鋪設(shè)風(fēng)水管路平行作業(yè);裝藥與掩護(hù)設(shè)備、工具平行作業(yè);砌永久水溝可與其它工序平行作業(yè)等等。在現(xiàn)有生產(chǎn)力水平下,盡可能利用當(dāng)班8小時(shí),實(shí)施多項(xiàng)工序交叉協(xié)調(diào)作業(yè),并實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)。
6、克服制約因素是提高單進(jìn)的有效途徑
下山施工是巖巷施工中難度較大的一類巷道,下山的排水、易底漂、耙矸機(jī)下移難度大等對(duì)單進(jìn)存在一定的制約,對(duì)此采取以下的技術(shù)措施:
6.1下山治水
施工截住水:我們采取了在耙矸機(jī)后,打一個(gè)臨時(shí)水倉(cāng),容積為25m3,并沿巷道斷面挖一截水溝(深約500mm),把后邊淋水及底板水截往臨時(shí)水倉(cāng)內(nèi),使后邊水不能流向迎頭。施工排凈水:采用直徑4寸的鋼管作為排水管緊跟臨時(shí)水倉(cāng),選用功率和揚(yáng)程都很合適的大泵將臨時(shí)水倉(cāng)的水排至上口。迎頭到臨時(shí)水倉(cāng)采用直徑2寸鋼管作為排水管,接好并隨著巷道的延長(zhǎng)而前移,同時(shí)用大風(fēng)泵或揚(yáng)程100米的電潛泵進(jìn)行排水,確保有個(gè)好的作業(yè)環(huán)境。
6.2控制底漂
下山施工關(guān)鍵要?jiǎng)x好底,每班不能讓底高起來(lái)。首先確定掏槽眼(菱形掏槽)的位置,在施工過(guò)程中,各施工班組根據(jù)迎頭巖石情況及層理分布位置,選擇較軟巖層為掏槽眼位置,在巖性變化不大的條件下,一般掏槽眼布置在斷面的中心偏下,為輔助掏槽眼及崩落眼提供一個(gè)理想的自由面;周邊眼布置在距斷面輪廓線50~100mm,頂眼和幫眼按光面爆破要求,相互平行,眼底落在同一平面上。底眼眼口在底板上150mm左右,眼底低于100~200mm,向下傾斜。其次,要在正常打底部眼放底部炮的同時(shí),為了防止底高每班都要處理底,在最下一排底眼退后半米再打一排底眼,連同底部炮一起放,及時(shí)控制底高。
6.3耙矸機(jī)的固定
在下山施工,耙矸機(jī)由于自身重力,加之耙矸產(chǎn)生的的牽引力及矸石阻力,將導(dǎo)致耙矸機(jī)下滑,直接威脅著迎頭操作人員的安全,為此我們把耙矸機(jī)移至預(yù)定位置并與卡規(guī)器與軌道固定后,再用四付卡纜把耙矸機(jī)的四個(gè)輪子與軌道進(jìn)行固定,同時(shí)在耙矸機(jī)的后尾頂板上打上兩根生根錨桿,對(duì)耙矸機(jī)后尾進(jìn)行固定。實(shí)踐證明,這樣固定耙矸機(jī)即牢固又安全,解決了下山施工耙矸機(jī)下移的難題。
7、結(jié)語(yǔ)
我們?cè)趧?chuàng)建巖巷快速掘進(jìn)隊(duì)的過(guò)程中,通過(guò)采用上述一系列行之有效的技術(shù)及管理措施,巖巷平均掘進(jìn)斷面在12m2以上的條件下,平均月進(jìn)尺提高了30%左右,改變了以往靠人多、隊(duì)多的粗放式巖巷掘進(jìn)會(huì)戰(zhàn)方式,大大提高了單產(chǎn)單進(jìn),并實(shí)現(xiàn)了減人提效,促進(jìn)礦井由粗放式向集約化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變,取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
(作者單位:中天合創(chuàng)葫蘆素煤礦)
作者簡(jiǎn)介
王磊(1977.1~),男,安徽渦陽(yáng)縣人,1996年畢業(yè)于徐州煤炭建筑工程學(xué)校礦建專業(yè),采礦工程師職稱,主要從事煤礦生產(chǎn)技術(shù)與安全管理工作,現(xiàn)任中天合創(chuàng)葫蘆素煤礦掘錨二隊(duì)生產(chǎn)。