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煤巷炮掘快速安全施工工藝

文檔作者：杜來根文檔來源：山西潞安集團(tuán)和順李陽煤業(yè)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年12月09日
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江西煤炭科技
JIANGXI COAL SCIENCE &amp;amp; TECHNOLOGY
2015年第4期
NO．4 2015
煤巷炮掘快速安全施工工藝
杜來根
(山西潞安集團(tuán)和順李陽煤業(yè)有限公司，山西晉中032700)
摘要：從優(yōu)化掘進(jìn)安裝工序、爆破參數(shù)和過構(gòu)造帶支護(hù)方式等方面介紹了和順李陽煤業(yè)公司煤巷快速炮掘施工工藝。通
過加強(qiáng)設(shè)備管理和合理確定勞動施工組織，確保掘進(jìn)施工的安全性和快速性。這些措施的實施有效地提高了煤巷安全掘
進(jìn)速度，保證了礦井正常接替。 。
關(guān)鍵詞：煤巷；炮掘；工藝；設(shè)備管理；勞動組織
中圖分類號：TD263．5 6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1006—2572(2015)04—0033-02
Rapid and Safe Construction Techniques of Blasting
,
Driving in Coal Roadway
Du Laigen
(Heshun Liyang Coal Industry Co．，Ltd．，Shanxi Lu’an Group．，Jinzhong，Shanxi，032700)
Abstract：The paper introduces the rapid blasting driving construction techniques from the aspects of the driving
installation procedure optimization，the blasting parameter and the support methods when crossing structural
belt，which can guarantee the safety and rapidity of driving construction and the normal relay by reinforcing the
equipment management and rationally determining the labor construction organization．
Key words：coal roadway；blasting driving；technique；equipment management；labor organization
隨著掘進(jìn)機(jī)械化水平的不斷提高，綜掘技術(shù)因其勞動
強(qiáng)度低、施工速度快、安全水平高等優(yōu)點已經(jīng)得到了較為
廣泛的應(yīng)用，但炮掘技術(shù)因施工靈活、成本低廉和現(xiàn)場適
應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢仍然被部分礦井應(yīng)用“ 。山西潞安李陽煤
業(yè)為整合礦井，煤層賦存相對復(fù)雜，經(jīng)升級改造后生產(chǎn)能
力為1．2 Mt／a，部分回采巷道施工采用炮掘工藝。根據(jù)采
掘工程布置現(xiàn)狀，當(dāng)前炮掘單進(jìn)水平難以滿足綜采工作面
和采區(qū)的正常接替，尤其是礦井產(chǎn)能升級改造完成后，若
不加快回采巷道掘進(jìn)速度，勢必會造成礦井生產(chǎn)脫節(jié)，難
以保證礦井原煤產(chǎn)量達(dá)標(biāo)。為了適應(yīng)礦井發(fā)展需求和緩
解礦井接替緊張局面，對回采巷道炮掘快速施工工藝進(jìn)行
了系統(tǒng)性研究并付諸實踐。通過炮掘快速施工工藝的實
施，大幅度提高了巷道單進(jìn)水平，有效地緩解了礦井接替
緊張局面，對于確保礦井原煤產(chǎn)量達(dá)標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。
1 炮掘施工工藝優(yōu)化
1．1 優(yōu)化掘進(jìn)安裝工序
在工作面回采順槽炮掘施工中，先將40T運輸機(jī)拆除
并運出后再向巷道內(nèi)運送皮帶運輸機(jī)相關(guān)部件，安裝皮帶
運輸機(jī)需要花費4～6天時間，按照正常掘進(jìn)速度，耽誤有
效掘進(jìn)進(jìn)尺35~--60 m。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，巷道設(shè)計尺寸可實現(xiàn)
掘進(jìn)和運輸機(jī)安裝的同步進(jìn)行。在巷道掘進(jìn)施工過程中，
將40T運輸機(jī)沿巷道底板中線布置，同時將皮帶運輸機(jī)各
部件分散在巷道非行人側(cè)，待皮帶運輸機(jī)機(jī)頭、電動機(jī)和
減速機(jī)等大件到位后開始進(jìn)行組裝。在40T運輸機(jī)鋪設(shè)
到80～100 m時即可完成皮帶運輸機(jī)的安裝和試運行。
皮帶運輸機(jī)試運行結(jié)束后，將40T運輸機(jī)拆除，安裝扒渣
機(jī)，實現(xiàn)巷道的正常掘進(jìn)施工。在掘進(jìn)和安裝作業(yè)前，需
要制定專項施工措施，經(jīng)詳細(xì)論證，在施工期間可增加相
應(yīng)的輔助工，以確保巷道掘進(jìn)和設(shè)備安裝的同步進(jìn)行。
1．2 優(yōu)化爆破參數(shù)
根據(jù)掘進(jìn)爆破震動波理論和中深孔直眼分段掏槽機(jī)
理，可利用一次裝藥分段爆破來增加爆破能量對煤巖體的
破壞能力，同時還可誘發(fā)煤巖體殘余應(yīng)力，增強(qiáng)煤巖體的
破碎度和裂隙率。 。另外，分段爆破還可有效降低因爆
破產(chǎn)生的煤巖體碎塊的拋擲能量，減少對設(shè)備和人員的安
全威脅。在實際操作中，采用楔形掏槽法進(jìn)行掏槽，并適
當(dāng)提高掏槽深度和槽腔體積，提高爆堆的集中程度，同時
還相應(yīng)減少了炮眼布置數(shù)量，有利于提高巷道掘進(jìn)工效。
為了提高爆破效果，適當(dāng)減小周邊眼間距和預(yù)留刷幫量。
根據(jù)現(xiàn)場實際，巷道周邊眼間距確定為0．25t0．3 m，預(yù)留
刷幫量確定為0．2～0．3 m，且將周邊眼裝藥量降低至半
卷。通過炮眼參數(shù)優(yōu)化，巷道成型有了較大改善，單循環(huán)
進(jìn)尺由1．2 m 增加至1．8 m。
對于煤層松軟區(qū)域，可修改炮眼布置參數(shù)和減少炸藥
量來確保爆破后巷道斷面略小于設(shè)計輪廓線。這主要是
· 33 ·
考慮到松軟煤體在爆破落煤時容易出現(xiàn)片幫和冒頂，不利
于巷道幫頂維護(hù)和錨桿支護(hù)施工，同時也一定程度加大了
煤炭裝、運工作量。鑒于爆破出的巷道斷面小于設(shè)計輪廓
線，采用風(fēng)鎬對爆破后的煤壁進(jìn)行人工修整。該方法的實
施可提高巷道施工質(zhì)量，降低巷道維修量，同時還可節(jié)約
穿桿、竹笆等支護(hù)材料。
1．3 過構(gòu)造帶支護(hù)方式優(yōu)化
巷道過構(gòu)造帶采用錨桿支護(hù)效果較差。經(jīng)多次試驗
研究決定采用可縮性u型鋼支架進(jìn)行支護(hù)?？煽s性U 型
鋼支架支護(hù)強(qiáng)度高，同時可通過支架自身特點緩解部分巷
道頂板壓力，對于巷道過構(gòu)造帶支護(hù)效果較好。但是，u
型鋼支架在使用過程中常因放炮出現(xiàn)倒架和支架邁步現(xiàn)
象，扶架和維護(hù)不但勞動強(qiáng)度大，同時還降低了巷道掘進(jìn)
施工速度，對職工的安全也極為不利。在借鑒其他礦井支
架防倒研究成果的基礎(chǔ)上研制出支架防倒連鎖裝置(見圖
1) 。支架防倒裝置主要由規(guī)格(長× 寬× 厚)為2600
mm×60 mm×20 mm 的鋼板和U 型卡組成，在鋼板上施
工~Pl8 mm×100 mm橢圓長孔，U型卡采用 16 mm 的鋼
筋制成，兩端過絲60 mm，并配套緊固螺栓。該支架防倒
裝置可有效連鎖4棚u 型鋼支架，在應(yīng)用時支架頂梁和兩
幫各安設(shè)一套，隨巷道掘進(jìn)施工持續(xù)不斷交替循環(huán)使用。
圖l U型鋼支架防倒連鎖裝置結(jié)構(gòu)示意
2 強(qiáng)化設(shè)備使用管理
和順李陽煤業(yè)公司回采工作面順槽采用錨桿支護(hù)，受
到滯后支護(hù)空頂距的限制，錨桿支護(hù)施工速度一定程度上
決定了巷道掘進(jìn)速度。為了提高巷道支護(hù)施工速度，決定
采用MQT85型氣動錨桿鉆機(jī)進(jìn)行打眼，同時將錨桿鉆機(jī)
數(shù)增加至2～3臺同時施工，并從錨桿鉆機(jī)所需風(fēng)、水供應(yīng)
方面加強(qiáng)管理。為了縮短錨桿緊固時間，提高緊固質(zhì)量，
引進(jìn)儲能式氣動力矩扳手。該型號扳手在氣壓0．5 MPa
時即可保證有效預(yù)緊力矩達(dá)240 N ·m。施工實踐表明，
通過優(yōu)化錨桿鉆機(jī)的使用和采用新型力矩扳手緊固錨桿
可有效加快錨桿施工速度。
為了保障裝運煤設(shè)備的正常運行，掘進(jìn)隊對扒渣機(jī)、
40T運輸機(jī)和皮帶運輸機(jī)等設(shè)備實行專人管理和專人操
作，同時對設(shè)備實行掛牌管理，并對設(shè)備運行狀況進(jìn)行臺
賬記錄，做到設(shè)備臺臺有責(zé)任人。另外，要求配備足夠的
托輥、H架、溜槽、鏈環(huán)和刮板等配件，盡量減少因皮帶運
輸機(jī)延接或者設(shè)備維修耽誤時間。通過這些措施的實施，
有效地調(diào)動了職工對設(shè)備管理的積極性和責(zé)任心，有利于
降低設(shè)備對掘進(jìn)的影響。
3 合理確定施工勞動組織
· 34 ·
合理確定施工勞動組織是確保巷道掘進(jìn)正常進(jìn)行的
基本前提，也是實現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)的必然要求。和順李陽
煤業(yè)公司掘進(jìn)隊根據(jù)施工要求，合理調(diào)整作業(yè)人員配置，
同時將區(qū)隊精干職工均勻分配到三個施工班組，確保每個
施工班組不少于15人，每班機(jī)修工不少于1人，跟班干部
4人，區(qū)隊正常出勤控制在5O～53人。在優(yōu)化人員配置的
基礎(chǔ)上合理確定正規(guī)循環(huán)作業(yè)和多工序平行作業(yè)。循環(huán)
作業(yè)要以圖標(biāo)的形式表示出來，要安排好工序順序、銜接
關(guān)系和施工持續(xù)時間，使作業(yè)人員熟練掌握施工技術(shù)，能
夠按照循環(huán)作業(yè)要求進(jìn)行施工。在掘進(jìn)循環(huán)作業(yè)圖中，交
接班、打眼、裝藥、放炮、裝運煤巖體和支護(hù)等工序循環(huán)進(jìn)
行。采用多工序平行作業(yè)可有效提高巷道掘進(jìn)施工速度
和工效。如打眼與支護(hù)、打眼與設(shè)備檢修、裝運煤巖與接
風(fēng)水管路等，這些工序采用平行作業(yè)方式是切實可行的。
另外，對現(xiàn)場施工進(jìn)行科學(xué)管理，跟班干部全面負(fù)責(zé)施工
安全、質(zhì)量、協(xié)調(diào)和文明生產(chǎn)等，確保各類影響降至最低限
度。通過上述措施的實施，和順李陽煤業(yè)公司回采巷道施
工基本實現(xiàn)了正規(guī)循環(huán)作業(yè)，提高了施工作業(yè)質(zhì)量和掘進(jìn)
施工速度。
4 結(jié)語
炮掘施工工藝對現(xiàn)場適應(yīng)性強(qiáng)，成本低廉，被廣泛應(yīng)
用于煤層賦存條件較差的煤巷中。但相對綜掘技術(shù)而言
涉及到打眼、裝藥、放炮、支護(hù)和裝運煤等多種工序，故炮
掘施工速度相對較低。和順李陽煤業(yè)回采巷道通過優(yōu)化
掘進(jìn)安裝工序、爆破參數(shù)和過構(gòu)造帶支護(hù)方式，并輔以科
學(xué)合理的設(shè)備管理和施工勞動組織，使得區(qū)隊人員由原來
65人減少至53人，單循環(huán)進(jìn)尺由1．2 m增加至1．8 m，為
確保礦井接替和原煤達(dá)產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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[5]張亮，李學(xué)龍，李華超．新安煤礦掘進(jìn)巷道棚架連鎖防倒裝
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作者簡介：杜來根(1985一)，男，山西介休人，助理工程師，現(xiàn)從
事煤礦開掘管理工作。
收稿日期：2O15一O8一O4 編輯：彭啟和

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