岩巷快速掘进施工技术与安全管理措施张文凯

岩巷快速掘进施工技术与安全管理措施张文凯

张文凯

淮北矿业股份公司工程处安徽淮北235000

摘要：在全球化进程的不断推进下，我国走向了快速发展的道路，矿业作为我国经济发展的重要支柱之一，对我国走上全球化起到了不可替代的作用。岩巷掘进工作在煤矿开采工程中占据着很大的工作量、工作时间以及资金额度，因此提高岩巷的掘进速度对于缓解煤矿井下采掘衔接矛盾具有重要意义。本文以某煤矿为例，对岩巷快速掘进技术及相应的安全管理措施进行分析。

关键词：岩巷掘进；安全管理措施；采掘衔接

1快速掘进技术及安全管理措施

1.1施工技术

1.1.1支护技术

在岩巷开挖后，须及时进行围岩支护，避免围岩因无法承受压力而出现变形或破碎岩石掉落等现象。锚杆支护主要利用锚入围岩内部的方式，改变围岩自身力学状态，在此基础上在巷道周边形成稳定的岩石带，利用围岩和锚杆的作用来维护巷道安全性，相较于架棚支护，锚杆支护的优点在于掘进断面小、降低支架成本、维护费用低、掘进断面小、降低通风阻力、掘进速度以及适应性强，但锚杆支护无法防范围岩风化。因此，可将锚杆支护与锚喷支护进行有机结合，提高岩巷的支护效果。近年来，锚喷支护技术得到了快速发展，无论从稳定的岩石巷道到松软的破碎带，还是从静压巷道到动压巷道，锚喷支护应用均日趋广泛。对于大断面铜室、马头门、井筒等工程施工，光爆锚喷支护方式应用较广泛，因此在岩巷快速掘进过程中，选择锚喷支护方式，不但可有效控制巷道变形，而且可为岩巷的后续快速掘进奠定基础。

1.1.2光面爆破技术

该技术在矿山建设中的广泛应用，对于提高岩巷掘进速度、控制施工人员体力消耗以及降低建设材料消耗发挥了重大作用，并且对于确保施工质量与安全也具有积极作用。光爆锚喷支护技术的应用范围逐渐扩大，其优越性也逐步体现：①施工质量较好，避免了围岩出现过多的松动、位移和破坏，提高了安全性；②减少材料耗费及超挖情况，降低施工作业成本，如巷道超挖25cm，相当于一年需多挖年产900000t的井巷工程量，由于超挖减少，煤矸石出量减少了15%，有利于大幅提高爆破效率；③提升施工作业效率，有利于进行机械化作业，光面爆破技术通过特殊的装药结构，对光爆参数及起爆次序进行合理选择，可满足开掘岩石壁面光滑和平整的要求。

1.2安全管理措施

1.2.1加大岩巷掘进工作开展的安全检测力度

岩巷掘进工作的开展本身就是在半封闭的环境下进行的，这种半封闭的工作环境极易发生安全事故，因此加大岩巷掘进工作开展的安全检测力度不仅对提高岩巷掘进工作的安全性，还在一定程度上有利于岩巷掘进工作以及整个煤矿开采工程的开展进度。

就加大岩巷掘进工作开展的安全检测力度而言，可以从岩巷掘进设备检测入手，缩短岩巷掘进设备的检测周期，做到每日早晚各一捡，每日更新岩巷掘进设备的损坏度，从根本上杜绝因设备出现故障，延误岩巷掘进进度现象的出现。其次，还可以从岩层地质结构勘察方面上着手，加大岩层地质结构的勘察力度，争取有效规避危险事故出现的区域，从而从根本上降低岩巷掘进工作开展过程中安全事故的发生频率。

1.2.2确保正规的循环率

确定进尺目标，按照100%的正规循环率以及全月60个掘进小班计算进度和进尺，并以此为依据，建立相应的考核评价指标，通过目标管理方式，以班为单位进行考虑，按照进尺量计算奖励的额度。

1.2.3提升管理水平

岩巷快速掘进施工会直接受到安全管理水平的影响。在施工过程中，矿山培训部门需针对施工人员做好培训工作，大幅提升施工人员的业务能力和技术水平，确保施工正循环作业能够持续进行。为充分调动施工人员的积极性，对于在施工过程中能够积极优化施工工序和施工工艺的人员，给予适当的物质奖励或精神奖励。通过制定相关规定，明确施工人员的相应职责，并通过充分调动施工人员的工作积极性，大幅提升岩巷快速掘进的施工水平。此外，还可适当引入相关技术人才，提升岩巷掘进的整体技术水平。

2实例分析

某煤矿井下下山掘进工程属于半圆拱形断面，净高4100mm，毛高4200mm，净宽5000mm，毛宽5200mm，拱高2600mm，墙高1600mm，巷道选择锚网喷浆相互组合的方式进行支护。

2.1施工技术

2.1.1合理配置掘进设备

按照岩巷快速掘进的施工要求，实行8h掘进循环工作制度。根据井下实际情况，选择MQT-130-A型单体风动锚杆钻机4台，7655型气腿式凿岩机4台，备用2台，MQB-35型气动手持式煤帮锚杆钻机2台，备用2台。相较于P-60B型耙岩机，履带式装岩机可在提升岩巷掘进效率的同时，实现原本两班一炮的工作模式向三班两炮的工作模式转变，掘进效率提升了16．6%。履带式的装岩机具有作业距离短、安全系数高、易操作等优点，可为后续的炮眼施工创造条件，并且在岩巷的下山掘进过程中不会出现任何留底问题。以往使用P-60B型耙岩机进行岩巷掘进时，需要每30m便超前移动一次，易增加后续工作量，两侧的浮矸清理难度较大，而履带式装岩机掘进2～3m便会有胶带进行相应的延伸，可有效规避两侧遗留的浮矸问题。

2.1.2调整施工工艺

本研究结合现场情况、施工水平以及设备配置，采用全断面一次掘进施工工艺，选择三八制的生产组织方式，按照“重视掘进、遵循后放”的原则安排施工工序，确保各工序能够处于平行的作业状态下，调整和改善计分方式和施工组织方式，满足掘进速度要求。三八工作制，即两个班组负责生产，一个班组负责检修，并配备一个喷浆小组和两个掘进小组，等待开展至4排之后，清理工作面，将一次初喷作为主要方式，确保喷射厚度不低于50mm。在此基础上进行复喷处理，确保喷射厚度在100mm以上。在喷浆施工完毕后，确保不出现任何漏网或漏筋问题，保证喷浆表面处于良好的平整状态。在迎头出矸时，采用平行作业方式，将矸石耙至迎头外9m处，工作面需进行打眼或支护处理，在9m之外的地段出矸，进而对施工组织方式进行优化，确保岩巷的掘进速度不受到任何因素影响。

2.1.3科学设计爆破参数

本研究掘进施工爆破参数设计时，需注意炮孔深度的设计，一般来讲，需将工人操作水平、试验要求及钻眼机具能力作为依据。基于现场施工水平，本研究炮孔深度确定为1．8～2．0m，循环进尺预计为1．6～1．7m。在爆破时，需考虑设备配置及掏槽方式视岩性。若在循环进度小于2m的软、硬岩破碎岩层中进行掘进时，炮眼深度与其余炮眼有一定的差异，应确保炮眼深度超出普通炮眼深度200～300mm；但在出现岩性变硬的情况下，需将一个直眼添加至掏槽眼中间，以提高掏槽效果。

2.2岩巷掘进安全管理措施

本研究掘进施工中，以先进的科学施工组织方式为基础，做好施工速度的安全管理与控制，选择循环作业和交叉平行作业两种方式，确保各施工环节都能够在规章制度的约束下有序进行，通过采用“一班喷浆、两班掘进的平行作业方式”以最大限度地提高掘进速度。尽可能利用大断面空间，确保实现多工序的平行作业，在合理配置施工人员的基础上，理顺劳动组织关系，最大限度地优化人力资源配置。

3结语

近年来随着煤矿产量的逐渐提升，采掘衔接矛盾越发突出。在煤矿建设与生产过程中，实现岩巷快速掘进，对于缓解采掘衔接矛盾具有重要作用。本文以某煤矿下山快速掘进工程为例，详细分析了岩巷快速掘进技术及相应的安全管理措施，对于大幅提高井下巷道掘进效率和质量有一定的参考价值。

参考文献：

［1］桑来民．煤矿岩巷快速掘进技术与管理［J］．技术与市场，2015．

［2］薛善良，王忠华．煤矿岩巷快速掘进技术与安全管理［J］．科技与企业，2015．