采区主体及区段岩巷快速掘进的有效途径

1、概述

淮北矿业集团芦岭煤矿主采8、9、10三层煤，采区主体及区段巷道均布置在9煤层底板的岩层中，采区主体布置四条岩石上山，区段采用双岩石集中巷布置，分段石门与煤层联系。由于煤层瓦斯含量高，抽放时间较长，生产布局要求采区要实现“一区段回采，一个区段抽放，一个区段掘进准备”的掘、抽、采的平衡生产，由于采区主体及区段岩石工程量大，矿井10个岩巷队，年岩石工程量近万米，往往掘进准备的压力大，为此我们在岩巷的快速掘进上，采取加大机械设备的投入力度，强化中深孔光面爆破、合理进行劳动组织、严格正规循环作业等技术和管理措施，单进水平上了一个新台阶。

2、配置优良的机具装备和机械化作业线是提高单进的前提

为适应本矿岩性特点，通过对施工机械设备进行使用对比，为快速掘进队配置较为先进的施工设备。投入了7665MZ双极气腿式凿岩机、转VⅡ型湿式喷浆机，P-60B耙矸机等配套的施工设备，使打眼、扒矸、喷浆速度都明显提高，从而加快了施工速度。

7665MZ双极气腿式凿岩机：机重：25.5kg、工作气压：0.4-0.63Mpa、耗气量：3.3m3/min，气腿型号：FT140D（双极）。其优点是：适合￠28～42不同钎杆，凿岩高度1.7～3.9m，可以对巷道进行全方位凿眼、凿岩速度快、平稳、振动小，锤腿可伸缩范围大，可以适应不同断面巷道打眼、凿岩要求。MQP-120气动锚杆钻机的推广使用，解决了顶板锚杆角度偏小的难题，实现螺母一次性拧紧，对提高巷道锚杆初锚力起到了关键性作用，大大提高了巷道围岩支护强度。ZHP- VⅡ型喷浆机其优点是：转速快、功率高、下料快、出料口大，喷浆过程中不容易堵孔，可以保持喷浆的连续性。在实际施工过程中，每小时能喷浆4～5车料（3吨矿车）。P-60B耙矸机容量大，速度快，行程远，装岩能力比P-30B耙矸机提高45～55﹪。从上述装备的优点可以看出优良装备的投入是提高岩巷单进的前提。

3、采用中深孔爆破技术，加大循环进度是提高单进的关键

3.1加大循环进尺，减少辅助时间

钻杆选用长2.5m、￠22mm中空六角钢钎，钻头选用￠32mm柱齿型钻头，凿岩机具选用7665MZ双极气腿式凿岩机，工作面根据掘进断面大小采用2台以上风锤同时钻眼，大断面时最多是用3台以上风锤同时钻眼。炸药选用淮北雷鸣科化公司生产的PT-473型水胶炸药，雷管选用淮北雷鸣科化公司生产的1～5段毫秒延期电雷管。为了实现光面爆破，必须保证周边眼距≯350mm，保证周边眼装药量不超过0.15-0.kg/m，且只装引药，保证周边眼炮泥封口质量。周边眼采用眼底集中空气柱不耦合正向装药，即先将药卷装入眼底，再装入小块炮泥，最后在眼口用长度≮300的炮泥塞紧（见图a）。若遇软岩或岩石破碎时，周边眼距可缩小为200～300mm。操作要求如下：

①打眼时要掌握“准、平、直、齐”四要点，即点眼要准确，掌钎要平，眼要直，眼底要落在一个垂直面上，使爆破后工作面整齐。②打眼时确保达到“平、直、齐”的要求，打眼前要量好钎长，做好标记。打眼时，先按巷道中心线打好第一个炮眼，插入炮杆作为标志眼，点眼人点完眼后，到凿岩机后掌握方向。③打眼时，要定人、定钻、定眼位，并对光爆效果制定奖惩制度，且奖罚到个人。④装药前，必须用压风吹净眼内的岩水、岩渣。药卷要装到眼底，个别超深的炮眼先垫上炮泥再装炮，把爆破面控制在一个垂直面上。严禁周边眼比二圈眼装炮深度大。⑤周边眼应选用同段号雷管引爆炸药。

3.2采用“直眼菱形掏槽方式”掏槽

为了提高爆破效率，增加循环进尺，施工中采用了“直眼菱形掏槽”方式进行掏槽。（见图b）。眼深2.5米，中间眼为空眼，不装药，作为自由面。各眼距根据岩石性质而定，一般a=100～150，b=170～200。起爆用毫秒电雷管分为两段，1～2号为一段，3～4号为二段，每眼装药量为炮眼长的70～80﹪，实践表明，用此掏槽方式在施工中掏槽效果较好。

图a眼底集中空气柱装药 图b 掏槽眼布置示意图

1-炸药 2-雷管 3-炮泥 4-空气柱

4、合理劳动组织是提高单进的基础

4.1劳动组织设置我们采用的作业方式是“三八”工作制，三掘三喷。具体安排是：

大队长一名，负责该队全面指挥、管理、协调等工作。副队长3名：跟小班，负责班组工序安排及现场施工指挥工作，现场解决施工各环节中遇到的难题，并负责班组进尺及工作量的验收工作，下设三个掘进班，两个班以掘进为主，每班定员20人，完成当班进尺任务后，进行出矸、锚杆支护，最后喷一车料，将本班进尺初喷好。另一个班以喷浆为主，但也掘进。该班定员24人，人员配备比其它两个班多4人，以保证其有足够人员即能喷浆又能掘进，但喷浆车数不得少于3～4车，始终保持耙矸机后的巷道成巷。这种劳动组织及作业制度能三班掘进，又能使临时支护和永久支护紧跟迎头，保证了快速、安全施工。

4.2劳动组织措施

在保证安全不违反《煤矿安全规程》的前提下，大力开展多工序平行交叉作业，尽量利用有限的时间和空间。并制定一些针对性的专门措施，如专人画轮廓线，分区域定人、定钻、定眼位、定质量，专人拆接风筒，专人负责耙矸机到工作面之间的风水带，专人扛钎子，专人扛风锤；工作面画轮廓线与接风水带平行，工作面打眼与出矸平行，装药与撤工具平行，打锚杆喷浆与铺道移耙矸机平行，工作面倒矸与清理现场平行等，同时最大限度地保证出矸时间，以出矸工作为第一要务。掘进作业班组工资、奖金同爆破进尺、光爆效果、设备日常维护、文明施工挂钩，维护工和其它辅助人员工资和獎金同掘进作业班挂钩，并同日常的工作质量挂钩。

5、实现正规循环作业是提高单进的根本保证

在掘进过程中，充分利用时间、空间，一个循环内可同时施工的工序尽可能同步进行。在诸多工作中，钻眼和装岩工作量大、占用长，在岩巷掘进过程中，爆破作业是一道主要工序，占总工序的30～40﹪，钻眼爆破工作的好坏，対巷道掘进速度、规格质量、支护效果、掘进工效、掘进成本等都有很大的影响；装岩时间占30～40﹪，这道工序占总工序的时间较长，为此，在施工过程中采取打眼与装岩平行作业。打眼时，打眼工站在矸石堆上打工作面上部眼和顶部眼，与此同时耙矸机耙装距工作面6m以外的矸石；当上部炮眼、顶部锚杆眼的钻凿及顶部锚杆安装完成后，暂停打眼作业，将凿岩机撤至耙矸机后面，用耙矸机将工作面下部矸石耙至出矸槽附近，之后凿岩机进入工作面打下部炮眼和两帮锚杆眼并装锚杆，同时耙矸机装矸槽附近的矸石。这样除装工作面下部矸石所耗的一段时间外，其余时间打眼和装岩平行。

其它工序中，打眼与铺设臨时轨道、检修维修耙矸机平行作业；交接班可与开工准备、工作面检查平行作业；检查中腰线与钻眼准备工作、铺设风水管路平行作业；装药与掩护设备、工具平行作业；砌永久水沟可与其它工序平行作业等等。在现有生产力水平下，尽可能利用当班8小时，实施多项工序交叉协调作业，并实现正规循环。

6、克服制约因素是提高单进的有效途径

下山施工是岩巷施工中难度较大的一类巷道，下山的排水、易底漂、耙矸机下移难度大等对单进存在一定的制约，对此采取以下的技术措施：

6.1下山治水

施工截住水：我们采取了在耙矸机后，打一个临时水仓，容积为25m3，并沿巷道断面挖一截水沟（深约500mm），把后边淋水及底板水截往临时水仓内，使后边水不能流向迎头。施工排净水：采用直径4寸的钢管作为排水管紧跟临时水仓，选用功率和扬程都很合适的大泵将临时水仓的水排至上口。迎头到临时水仓采用直径2寸钢管作为排水管，接好并随着巷道的延长而前移，同时用大风泵或扬程100米的电潜泵进行排水，确保有个好的作业环境。

6.2控制底漂

下山施工关键要刹好底，每班不能让底高起来。首先确定掏槽眼（菱形掏槽）的位置，在施工过程中，各施工班组根据迎头岩石情况及层理分布位置，选择较软岩层为掏槽眼位置，在岩性变化不大的条件下，一般掏槽眼布置在断面的中心偏下，为辅助掏槽眼及崩落眼提供一个理想的自由面；周边眼布置在距断面轮廓线50～100mm，顶眼和帮眼按光面爆破要求，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，向下倾斜。其次，要在正常打底部眼放底部炮的同时，为了防止底高每班都要处理底，在最下一排底眼退后半米再打一排底眼，连同底部炮一起放，及时控制底高。

6.3耙矸机的固定

在下山施工，耙矸机由于自身重力，加之耙矸产生的的牵引力及矸石阻力，将导致耙矸机下滑，直接威胁着迎头操作人员的安全，为此我们把耙矸机移至预定位置并与卡规器与轨道固定后，再用四付卡缆把耙矸机的四个轮子与轨道进行固定，同时在耙矸机的后尾顶板上打上两根生根锚杆，对耙矸机后尾进行固定。实践证明，这样固定耙矸机即牢固又安全，解决了下山施工耙矸机下移的难题。

7、结语

我们在创建岩巷快速掘进队的过程中，通过采用上述一系列行之有效的技术及管理措施，岩巷平均掘进断面在12m2以上的条件下，平均月进尺提高了30%左右，改变了以往靠人多、队多的粗放式岩巷掘进会战方式，大大提高了单产单进，并实现了减人提效，促进矿井由粗放式向集约化生产的转变，取得良好的经济和社会效益。

（作者单位：中天合创葫芦素煤矿）

作者简介

王磊（1977.1～），男，安徽涡阳县人，1996年毕业于徐州煤炭建筑工程学校矿建专业，采矿工程师职称，主要从事煤矿生产技术与安全管理工作，现任中天合创葫芦素煤矿掘锚二队生产。