煤矿炮掘巷道快速掘进工艺研究

时间：2024-04-25

潘金龙

中煤新集能源股份有限公司口孜东矿安徽阜阳 236153

1 炮掘巷道快速掘进的影响因素

一是钻眼工艺。对于钻眼工艺来讲，不少煤矿依旧应用浅眼爆破多循环的方式，如此的工艺存在较多的循环次数，这会明显地增多准备循环的时间、扫眼时间、支护时间等，从而使掘进的时间大大减少，最终严重影响到掘进效率。二是巷道支护。在巷道炮掘当中，在爆破完巷道之后需要实时地进行支护。以往采用风动工具进行施工，钻眼时间长，功率小、不能达到锚杆的全长锚固，同时放炮震动后锚杆的扭矩达不到要求，支护的效率低、成本高；另一方面，掘进的时间被大大占用，从而使掘进巷道单进能力受到严重影响。三是输送因素。针对炮掘巷道来讲，在完成放炮之后，会通过耙装机来装煤，以及通过调度绞车来牵引矿车，从而进行输送。对于如此的输送方式来讲，其以单人接力操作作为主导的输送方面。因此，如此的输送方式不但输送存在间断性、自动化水平不高，而且输送存在较多的环节，这会导致大量人力的消耗，以及面临安全问题，从而对快速掘进巷道形成严重的影响作用[1]。

2 炮掘巷道快速掘进优化工艺

2.1 先进的地质探测技术

在煤矿巷道挖掘施工过程中，及时处理突发性地质问题，先进的地质勘探技术是保证煤矿巷道快速挖掘的有效手段。地质勘探的技术方法比较多，比如钻探、物探以及巷道勘探等。通过这些方法的应用，可以很好的了解煤层地质的构造、水文地质、岩层等相关信息，减少或者避免假露煤、构造透水等情况的发生，也可有效防止瓦斯事故和突水事故，从而确保工作人员的安全，达到煤矿企业安全生产的目的。在巷道掘进前，煤矿企业应先勘查矿区的地质情况，合理设计钻探相关的设计图纸，并事先制定相应的防治措施，防止安全事故的发生。工作人员应严格按照设计图纸进行施工计划，施工图和设计图不一致的，应当立即向有关部门报告。根据设计图纸进行施工是保证施工质量和效率的前提，所以，做好地质勘查工作十分重要，为煤矿巷道的快速掘进奠定了基础。

2.2 优化钻眼破岩工艺

首先，煤矿技术人员应科学合理优化钻眼破岩流程，并在结合煤矿实际开采情况的基础上使用光面爆破技术。合理的布置好掏槽眼、辅助眼、周边眼的位置及深度，在点眼时应注重避免点眼不准确及时间较长等问题，从而确保点眼工作的准确性与快速性。其次，采用高强度的钻头及大功率的推进设备，提升钻眼速率。同时，还可增加钻孔设备的数量。最后应采用深孔爆破方法，实际对比发现，较深的炮眼存在较大的利用率，对此掘进工期间应采用深孔炮眼完成爆破工作，以有效提升炮掘巷道的掘进水平。

2.3 推广先进的掘进设备

先进的设备的应用，可以较大程度的减少人工的操作，大大提升安全和施工质量。采用BTRK1单臂液压台车或者BTRK2双臂液压台车进行钻孔、施工锚杆，效率是风锤施工的6-9倍，而且钻车大功率的推进及旋转功率，可以保证锚杆的全长锚固及预紧力；采用DH-L2000液压铲车进行出货，此铲车可以在±22°的巷道内使用，每铲斗的出货量可以达到5m³，铲车配合上620型刮板输送机，可以在半1个小时内将一茬炮的煤矸全部出完，即安全又高效。全面分析我国地质条件，引进和发展新型掘进机械设备，总结和运用以前的锚杆支护方面的经验和技术，引进国内外先进的设备、技术和工艺，更好更安全的进行施工作业[2]。

2.4 积极应用先进的掘进技术

（1）采用先进的爆破技术。光爆技术目前应用比较广泛的巷道掘进技术之一，能够实现巷道的快速成型。例如在岩巷的掘进中需要通过风锤台车来实施钻眼作业，施工中3-4台设备同时作业、或者采用双臂液压台车进行打孔，并将钻眼深度控制在2．4-2．7m范围内。在施工组织方面可以采用小班循环的施工方式，以2．4m为一个循环进尺，这样每班完成3个循环的掘进作业后就可以向前推进7．2m。（2）采用科学的支护技术。对掘进巷道进行支护时应选用锚网索喷+注浆的支护方式，根据实际的施工条件，锚杆可以选择使用直径22mm的螺纹钢锚杆索、注浆时可以使用注浆胶囊或中空的注浆锚杆等，锚索选用直径21．8mm的预应力钢绞线等。

2.5 对掘进作业要进行科学的管理和组织

煤矿企业应通过贯穿执行岗位责任制来提高巷道掘进的施工速度，并采用科学的管理方式来组织掘进施工的循环进行。此外，煤矿企业还应组织施工人员进行技术培训，帮助他们提高职业技能和综合素质，从而更加规范地操作机械设备，并对设备加强管理维护，以提高机械设备的使用效率，保证施工的安全[3]。

3 某煤矿炮掘巷道快速掘进改进效果

在煤矿巷道掘进过程中，各掘进设备保持良好的使用状态，且系统运行正常，具体存在以下效果。一是西翼回风大巷（二）与西翼主运胶带机大巷之间应形成出货系统，且保证系统运行的流畅性，杜绝发生安全隐患问题。二是保证正常的供料。三是采用液压台车、液压铲车等先进设备，在满足现场操作的基础上确保运行的安全性与可靠性，降低了掘进工作人数。统计调查发现，在优化升级之后，相较以往的煤矿采掘作业，此巷道提前两个月完成，节约了约100余万资金投入。