摘要：随着经济在快速的发展，社会在不断的进步，对某煤矿集团云冈矿区大断面岩石下山快速掘进配套技术进行了应用研究，通过对掘进运输、爆破、扒装、支护、喷浆拌料、排水及组织管理等工艺的调整，实现快速掘进的目的。实践结果表明，矿井延深下山快速优质掘进，可以给同类型煤矿的快速掘进工艺调整提供参考。
关键词：大断面；斜井；掘进
引言
岩土工程勘察一般包括收集资料、地质测绘和调查，勘探，岩土和岩体试验或测试，整理资料并撰写岩土工程勘察报告等步骤。不同类别、不同情况的岩土工程勘察也会有不同的步骤顺序，例如一些小型项目的建设或地质资料丰富、经验比较成熟的地区的岩土工程勘察工作可以适度地简化。我国地域广阔，地质情况复杂，项目多样化，经过30多年的经济发展，岩土工程勘察水平有一定的提高，但同时也开始面临新的问题，为了保证项目设计和施工的安全和质量，对岩土工程勘察进行新的研究和改进是有必要的。
1工程概况
12#层404盘区运料斜井，埋深921~1293m，全长925m，倾角21.5°，下山掘进，运料斜井主要穿层布置在12煤顶板至8煤顶板中，过F10断层前，巷道布置在四灰上部的粉砂岩中。巷道净宽4.2m，净高3.6m，其中拱高2.1m，墙高1.5m，掘进断面14.7m2。巷道采用一次锚网喷+锚索桁架二次支护作永久支护。顶、帮锚杆均采用Ф22×2400mm的左旋无纵肋螺纹钢式树脂锚杆配高强锚杆托盘及W钢护板压网，顶、帮锚杆间排距均为0.8×0.8m，两底角锚杆使用异型托盘，顶、帮每根锚杆均采用两支MSK28/500型树脂锚固剂进行锚固。采用钢筋网护顶帮，钢筋网采用Ф6mm的钢筋焊接，长×宽=2.1m×1.6m，网格：100mm×100mm，网间联接间距200mm。喷层总厚为150mm，喷浆到迎头的距离不超过60m。选用Ф17.8mm的高强低松驰锚索，按桁架布置加强支护，锚索长6m，桁架排距3.0m。巷道支护施工顺序：迎头初喷，厚度达到30mm；打锚杆压网，压网要实；滞后迎头60m喷浆盖网，达到设计总厚150mm；打设锚索桁架。
2快速掘进工艺
2.1掘进工艺
巷道施工方法有:全断面法、台阶法、台阶分部法、分部法(上下导坑法、上导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法)等。某矿斜井断面为半圆拱形，掘进宽5．6m，掘进高度4．7m，掘进断面22．9m，净宽5．4m，净高4．3m，净断面20．0m2。若采用全断面一次开挖会使迎头工作空间拥挤，工序间不能平行作业，导致掘进效率低、速度慢，且设计断面大高度高一次截割较难成形掘进时无支护面积大容易导致冒顶。因此采用2台掘进机单侧壁导坑法施工，不仅能实现2台掘进机同时作业提高掘进速度，而且由于第1台掘进机掘进后进行了支护，第2台掘进机掘进时安全性高、工作空间大有利于永久支护的施工，优化人机作业环境，实现掘进、喷混凝土平行作业。提高了工作效率。使用2台EBZ160型掘进机截割破岩。掘进机采用横向往复式截割，截割时第1台掘进机以4m宽小断面沿前进方向靠右前行掘进。如果受截割高度限制无法一次完成设计高度时，须先将上部截割断面截出，退出掘进机，完成顶板支护后再进行起底;第2台掘进机滞后第1台掘进机50m采用与第1台掘进机同样的截割工艺掘出剩余部分断面(左帮)。每刀进度0．4m，4刀一循环，循环进度1．6m，每循环截割结束后将掘进机退出5m进行支护，掘进机截割轨迹如图1。掘进破装运工艺:开机前准备→掘进机割装运矸→运料、清浮矸→临时支护→永久支护。
图1截割轨迹示意图
2.2快速掘进爆破及施工机具
（1）下山爆破方式研究应用。下山掘进普遍存在起底不到位、留底高的问题，移机时尾工多，延长了移机时间，相应减少了迎头掘进时间。为解决这一难题，根据云冈矿千米深井岩石层理和裂隙发达具有流变性的特点，在下山采用“斜眼复式楔形掏槽”中深孔爆破技术。内部3对浅眼掏槽，外部3对深眼掏槽，浅眼掏槽减弱了岩石的夹制作用，有利于改善深眼掏槽的爆破效果。巷道掘进采用全断面一次成巷倒台阶法施工，先起爆迎头下部炮眼及滞后2m起底炮眼，再起爆上部炮眼，清迎头不留尾工掘进。通过采用全断面一次成巷法施工工艺，起底一次到位不留尾工，移机用一个班，保证了迎头充足的掘进时间。试验取得成功，循环进尺达2.0m。（2）支护施工机具及工艺优化。为加快锚杆安装速度和保证安装质量，采用QMT120锚杆钻机2部和QMT130锚杆钻机1部打、定、预紧拱部锚杆，采用7655型强力风钻3部、帮机1部打、定、预紧两帮锚杆，实现了锚杆打眼、安装、预紧快速连续作业，缩短了锚杆安装工序时间。迎头打眼实现了多部风钻平行作业，提高了钻眼效率。锚杆安装实现了三定：即定人员、定风动机具、定锚杆数量，提高了工人的劳动效率，加快了掘进速度。
2.3支护工艺
1)临时支护。临时支护工序为:停机、退机→敲帮问顶、处理活矸→挂联顶网、上吊环→前移前探梁两端刹紧背牢→打永久锚杆。掘进机割出2排锚杆进度后，首先将掘进机退出迎头5m后进行临时支护。第1台掘进机掘出小断面后，对于能进行永久支护的范围必须完成永久支护，对于不能完成永久支护的范围必须打临时锚杆，间排距≤1．2m，具体视围岩稳定情况确定。当第2台掘进机掘出全断面后，必须按规程要求及时完成永久支护。2)永久支护。永久支护工作面最大空顶距1．9m。最小空顶距0．3m。3)喷射混凝土。喷射混泥土工作分2段进行，滞后第1台掘进机迎头20～25m进行初喷，滞后第2台掘进机迎头20～25m进行复喷。初喷厚度50mm，复喷厚度50mm。
2.4快速掘进喷浆工艺
喷浆采用“拌料、供料、卸料一条龙”作业方式。喷浆用的混凝土料由搅拌机自动搅拌，由专用的胶带转载机装入侧口式矿车，卸至喷浆机处，实现了喷浆拌料、供料一条龙作业方式，缩短了拌料供料的时间，侧口式矿车的使用节省了人工卸料的时间，降低了工人劳动强度，同时增加了斜巷提升矸石的时间，提高了工作效率。
结语
总而言之，岩土工程在施工过程中很容易受到地下水的影响，因此，做好施工现场的水文地质勘查工作是非常重要的，它是确保岩土工程安全性与稳定性的基础。从目前的现状来看，我国不少建筑工程在实际施工的过程中都不够重视岩土工程的水文地质勘查工作，最终致使工程建设质量大打折扣，因此，必须在今后的工作中提高对水文地质勘查的重视度，根据工程的实际情况，合理、有序地进行岩土工程的水文地质勘查，从而为工程的整体建设质量提供保障。
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论文作者:刘信东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/17
标签：断面论文; 斜井论文; 锚杆论文; 掘进机论文; 快速论文; 导坑论文; 岩土论文; 《电力设备》2019年第7期论文;