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摘 要:逢春煤矿460S大巷是该矿下水平延伸重要巷道之一,在掘进过程中,通过合理选择机械化配套设备、中深孔光面爆破技术和四.六制的劳动组织,取得了月平均进度超过185m的好成绩,为类似情况下的巷道快速掘进提供来参考。
关键词:大断面 全岩巷道 快速掘进
中图分类号:TU62 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0013-02
1 工程概况、地质及水文地质概况
逢春煤矿460S大巷开口位置在460N大巷ⅤN1测量导线点,以坡度3‰向南掘进。该巷道设计长度1698m,设计为三心拱,宽度为4.5m、高度为3.3m,S掘=13.22m2,裸巷不支护。是下水平的主要开拓巷道之一,涉及460水平南区的主要生产系统的形成,因此巷道施工工期比较紧张。该巷道在茅口灰岩掘进,灰岩为深灰色、灰色,微晶生物碎屑结构,厚层状、块状构造,层位较稳定,岩层倾角52～57°;在掘进过程中需穿过F6断层,该断层倾向为305°,倾角为68°且在距开口位置13.9m左右遇方解石脉,宽度10m左右,在17.5m左右遇裂隙及溶洞,宽度在0.1～0.8m之间。所以该区域水文地质较为复杂且茅口灰岩局部为富含水层,岩溶裂隙发育,在裂隙发育区域岩石较为破碎,因此如何对该巷道实施安全快速的掘进技术,保证如期形成生产系统,成为逢春煤矿必须解决的问题。
2 机械化掘进的主要配套设备
要实现巷道的快速机械化作业,就须合理选择先进的凿岩机和装岩机以及其它配套机械设备。YT-29型气腿式凿岩机具有效率高、工作稳定可靠、既可以钻凿水平炮孔,也可以钻凿倾斜炮孔,因此凿岩机用YT-29;P-60B型耙斗装载机具有装岩效率高、结构简单、操作方便、运用在平巷及300以下斜巷中使用,是提高掘进速度、实现掘进机械化的一种主要运输设备。表l为根据巷道地质条件、施工工艺和施工方法合理选择的机械化设备。
3 巷道施工方法
采用爆破方法破岩,全断面一次性爆破成巷,PB-60型耙岩机装矸, 机车运输方式进行出矸。
3.1 中深孔光面爆破法钻眼爆破
岩石巷道中钻眼爆破工作的好坏,对巷道掘进速度、巷道尺寸、工程质量等都有较大的影响,因此合理的炮眼布置应有便于打眼、炮眼利用率高、爆破后断面和轮廓符合设计要求、爆破块度均匀等要求。由于光面爆破可以使掘出的巷道轮廓平整、岩帮裂隙少、稳定性高、感观质量好等优点,所以破岩方法使用光爆法,主要爆破参数包括以下内容:
(1)掏槽方式。掏槽眼的作用增加爆破的自由面,提高爆破效果。掏槽眼的布置位置应布置在巷道断面中央靠近底板处,掏槽形式应根据巷道断面大小和开挖岩体的性质确定,由于该巷所穿过岩层以茅口灰岩为主,岩性较硬,所以选用楔形掏槽形式,该形式施工方便、适应性强,在施工过程中使用最为普遍。
(2)辅助眼和周边眼布置。辅助和周邊眼的作用主要是继续扩大掏槽,形成巷道轮廓,其布置参数见表2。为了实现光面爆破提高爆破效率,掏槽眼和辅助眼使用耦合装药结构,周边眼使用不耦合装药结构,要严格控制周边眼药量,保证巷道成型,尽量减少围岩破坏和超欠挖。
(3)炮眼深度。合理的炮眼深度应根据凿岩极具的凿岩能力和工人的操作水平有关,一般气腿式凿岩机较合适的眼深为2．2～3m。由于巷道所穿过岩层较硬,裸巷不支护,所以确定掏槽眼深度2．2m,辅助眼和周边眼深度2m。
(4)装药结构。依据《煤矿安全规程》的有关规定,故掏槽眼、辅助眼、周边眼均采用正向连续装药结构形式。
(5)采用煤安3#岩石乳化炸药,具有良好爆炸性能,抗水性强等特点。
(6)爆破微差时间。光爆法炮眼起爆时差若超过0．1s。个炮眼就同单独起爆一样,爆破效果很差,因此应尽可能减少光爆炮眼的起爆时差。因此用1-5段矿用8毫秒延期电雷管。总延期不超过130s。
(7)联线方式。炮眼装药封填炮泥后,采用大串联联线方式进行。
3.2 施工组织
为了提高光面爆破的质量,凿岩机打眼要做到定人、定机、定位打眼。安排特定人员搞好耙岩机后方的文明生产工作。为不影响掘进进度,采用平行交叉作业,出矸的同时碛头前方施工炮眼,这样不影响碛头掘进。巷道施工实行” 四六”作业制,坚持正规循环作业和多工序平行交叉作业。
4 巷道施工效果
在460Ｓ大巷施工过程中,由于根据矿井地质条件和经济技术条件,通过合理选择机械化配套设备、采用中深孔光面爆破技术、加以科学的组织和劳动管理,实现了安全、优质、快速施工,取得了较好技术经济效果(见表3)。
5 经验及体会
(1)大断面全岩巷道的快速掘进关键是根据条件合理选择掘进设备和运用中深孔光爆技术和合理的支护技术,在各工序互不影响的前提下,可以科学管理实行多工序平行作业,减少巷道掘进总花费时间,提高岩巷掘进速度。
(2)在掘进的劳动组织和分工过程中,每个施工人员要定时间定工序定任务,从而保证巷道的质量和进度。
(3)加强机电设备维修与保养工作,确保机电设备正常运转,减少时间,提升正规率。
(4)为更好地实行快速掘进,建议成立施工准备队,施工零星工程,并替换现有掘进队进行巷道竣工和设备撤出,解放现有掘进队伍,提高掘进队伍的工作效率。这样,预计逢春煤矿每年可以完成掘进进尺2万m左右,基本满足煤矿生产接续的需要。
参考文献
[1] 李清,杨树仁,等．深部大断面岩巷快速掘进技术研究．煤炭科学技术,2006,34(10):1．4
[2] 闰日武,王高．大断面岩巷快速掘进技术．建井技术,2002,23(1):6～8.
[3] 林锡章,张万惠,段福民．井巷工程．煤炭工业出版社,1991.
关键词:大断面 全岩巷道 快速掘进
中图分类号:TU62 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0013-02
1 工程概况、地质及水文地质概况
逢春煤矿460S大巷开口位置在460N大巷ⅤN1测量导线点,以坡度3‰向南掘进。该巷道设计长度1698m,设计为三心拱,宽度为4.5m、高度为3.3m,S掘=13.22m2,裸巷不支护。是下水平的主要开拓巷道之一,涉及460水平南区的主要生产系统的形成,因此巷道施工工期比较紧张。该巷道在茅口灰岩掘进,灰岩为深灰色、灰色,微晶生物碎屑结构,厚层状、块状构造,层位较稳定,岩层倾角52～57°;在掘进过程中需穿过F6断层,该断层倾向为305°,倾角为68°且在距开口位置13.9m左右遇方解石脉,宽度10m左右,在17.5m左右遇裂隙及溶洞,宽度在0.1～0.8m之间。所以该区域水文地质较为复杂且茅口灰岩局部为富含水层,岩溶裂隙发育,在裂隙发育区域岩石较为破碎,因此如何对该巷道实施安全快速的掘进技术,保证如期形成生产系统,成为逢春煤矿必须解决的问题。
2 机械化掘进的主要配套设备
要实现巷道的快速机械化作业,就须合理选择先进的凿岩机和装岩机以及其它配套机械设备。YT-29型气腿式凿岩机具有效率高、工作稳定可靠、既可以钻凿水平炮孔,也可以钻凿倾斜炮孔,因此凿岩机用YT-29;P-60B型耙斗装载机具有装岩效率高、结构简单、操作方便、运用在平巷及300以下斜巷中使用,是提高掘进速度、实现掘进机械化的一种主要运输设备。表l为根据巷道地质条件、施工工艺和施工方法合理选择的机械化设备。
3 巷道施工方法
采用爆破方法破岩,全断面一次性爆破成巷,PB-60型耙岩机装矸, 机车运输方式进行出矸。
3.1 中深孔光面爆破法钻眼爆破
岩石巷道中钻眼爆破工作的好坏,对巷道掘进速度、巷道尺寸、工程质量等都有较大的影响,因此合理的炮眼布置应有便于打眼、炮眼利用率高、爆破后断面和轮廓符合设计要求、爆破块度均匀等要求。由于光面爆破可以使掘出的巷道轮廓平整、岩帮裂隙少、稳定性高、感观质量好等优点,所以破岩方法使用光爆法,主要爆破参数包括以下内容:
(1)掏槽方式。掏槽眼的作用增加爆破的自由面,提高爆破效果。掏槽眼的布置位置应布置在巷道断面中央靠近底板处,掏槽形式应根据巷道断面大小和开挖岩体的性质确定,由于该巷所穿过岩层以茅口灰岩为主,岩性较硬,所以选用楔形掏槽形式,该形式施工方便、适应性强,在施工过程中使用最为普遍。
(2)辅助眼和周边眼布置。辅助和周邊眼的作用主要是继续扩大掏槽,形成巷道轮廓,其布置参数见表2。为了实现光面爆破提高爆破效率,掏槽眼和辅助眼使用耦合装药结构,周边眼使用不耦合装药结构,要严格控制周边眼药量,保证巷道成型,尽量减少围岩破坏和超欠挖。
(3)炮眼深度。合理的炮眼深度应根据凿岩极具的凿岩能力和工人的操作水平有关,一般气腿式凿岩机较合适的眼深为2．2～3m。由于巷道所穿过岩层较硬,裸巷不支护,所以确定掏槽眼深度2．2m,辅助眼和周边眼深度2m。
(4)装药结构。依据《煤矿安全规程》的有关规定,故掏槽眼、辅助眼、周边眼均采用正向连续装药结构形式。
(5)采用煤安3#岩石乳化炸药,具有良好爆炸性能,抗水性强等特点。
(6)爆破微差时间。光爆法炮眼起爆时差若超过0．1s。个炮眼就同单独起爆一样,爆破效果很差,因此应尽可能减少光爆炮眼的起爆时差。因此用1-5段矿用8毫秒延期电雷管。总延期不超过130s。
(7)联线方式。炮眼装药封填炮泥后,采用大串联联线方式进行。
3.2 施工组织
为了提高光面爆破的质量,凿岩机打眼要做到定人、定机、定位打眼。安排特定人员搞好耙岩机后方的文明生产工作。为不影响掘进进度,采用平行交叉作业,出矸的同时碛头前方施工炮眼,这样不影响碛头掘进。巷道施工实行” 四六”作业制,坚持正规循环作业和多工序平行交叉作业。
4 巷道施工效果
在460Ｓ大巷施工过程中,由于根据矿井地质条件和经济技术条件,通过合理选择机械化配套设备、采用中深孔光面爆破技术、加以科学的组织和劳动管理,实现了安全、优质、快速施工,取得了较好技术经济效果(见表3)。
5 经验及体会
(1)大断面全岩巷道的快速掘进关键是根据条件合理选择掘进设备和运用中深孔光爆技术和合理的支护技术,在各工序互不影响的前提下,可以科学管理实行多工序平行作业,减少巷道掘进总花费时间,提高岩巷掘进速度。
(2)在掘进的劳动组织和分工过程中,每个施工人员要定时间定工序定任务,从而保证巷道的质量和进度。
(3)加强机电设备维修与保养工作,确保机电设备正常运转,减少时间,提升正规率。
(4)为更好地实行快速掘进,建议成立施工准备队,施工零星工程,并替换现有掘进队进行巷道竣工和设备撤出,解放现有掘进队伍,提高掘进队伍的工作效率。这样,预计逢春煤矿每年可以完成掘进进尺2万m左右,基本满足煤矿生产接续的需要。
参考文献
[1] 李清,杨树仁,等．深部大断面岩巷快速掘进技术研究．煤炭科学技术,2006,34(10):1．4
[2] 闰日武,王高．大断面岩巷快速掘进技术．建井技术,2002,23(1):6～8.
[3] 林锡章,张万惠,段福民．井巷工程．煤炭工业出版社,1991.