关键词：煤巷 基础施工技术
1、煤层巷道施工的特点
（1）煤层巷道通常是沿煤层或在煤层附近的岩层内掘进的，所以，经常受到瓦斯的威胁。
（2）煤层巷道穿过的煤层或岩层通常强度较小，掘进很容易，一般采用掘进机掘进，而稳定性差，大部分煤层巷道均受到采场动压的影响。
（3）煤层褶皱起伏且有各种断层存在，在施工时，要按生产、使用要求及安全要求，正确进行巷道定向工作，使巷道位置准确，防止出现无效进尺。
（4）破碎煤方便容易，装煤的工作量相对占循环作业时间较长。实现装煤机械化，可减轻工人劳动强度、提高作业率，还能加快巷道掘进速度。
2、煤巷内大型基础施工技术
2.1钻眼
当前巷道掘进普遍使用的仍是气腿凿岩机（如7655型、YT-28型、YTP26型等），由于气腿凿岩机输出功率小，钻速低，所钻炮孔深度浅，要想提高工作面钻孔速度，就得多机作业，但掘进工效仍无法提高。我国部分工程项目已采用单臂、双臂或三臂凿岩台车进行施工，但就我国凿岩设备使用及更新程度来说，大部分仍停留在第一、第二代水平，即气腿凿岩机或半液压凿岩台车水平。而国外在大断面巷道中已基本采用盾构机或TBM掘进机，小断面内均采用凿岩台车，使得钻孔时由换钎、定位、开孔钻孔、返钎均全部自动化控制。另外，60年代美国第一台直径3.1m的全断面掘进机试验成功（页岩中月进尺达到2087.6m），给巷道掘进带来新的革命。又经近五十年来不断研究，从技术角度出发，它已能在任何岩石中钻进。由于全断面掘进机掘进速度快，成本低，工效高，巷道掘进质量好，又安全可靠，所以其势必将取代其他凿岩设备。
2.2装运
装岩工序在平巷掘进中占整个循环时间的30～50%，当前国内已基本实现机械化作业。从五十年代到现在，我国工程施工中装运机械共进行了四个阶段的更新，在装岩上总的趋势是从效率低的装载设备为主的间断出碴设备配套，向高效率连续出碴设备配套发展，即采用连续作业的蟹爪式或立爪式装载机与皮带转载机和矿车配套，或采用的无轨铲运机出碴或与大吨位自卸汽车配套出碴，其可把掘进工效提高1－2倍，采准时间缩短75－80%。
2.3生产技术
根据我国井巷掘进当前施工水平，广泛采用的仍是钻爆法施工，而支护方式基本为锚喷支护。该方法在施工速度、安全质量、劳动强度、生产成本方面均优于传统的架棚支护和砌碹支护方式。但施工中仍存在一些问题，如由于巷道成形欠佳造成网、喷质量差，锚杆安装质量不好等，对于围岩较差地段不但会存在安全隐患，而且还会制约井巷掘进进度。
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2.3．1改进光爆技术，加强巷道成形
当前巷道爆破均采用光面爆破，而大多为浅孔爆破，为提高进尺，可从加大孔深和孔径入手，并且经多年实践，中深孔（5m）爆破也是可行的。同时，为加强巷道成型，由于加大孔径而减少的扩炮孔数量可转移至周边，即增加周边眼数量，保证光爆效果。而且，增加孔深和炮眼数可以提高台车的纯钻眼时间，充分发挥高效设备的利用率。
2.3．2合理选择锚杆，提高安装质量
锚杆是否发挥作用，最关键是选型是否正确及安装规范与否。不同围岩需选用合理的锚杆，如砂浆锚杆、树脂锚杆、中空注浆锚杆及预应力锚索、对穿顶应力锚索等。锚杆安装角度、锚垫板是否贴紧岩面及注浆是否饱满，都将直接影响锚固质量。
2.3.3选用合格材料，保证网喷质量
金属网主要增加喷砼的抗弯强度和韧性，但其安装时必须紧贴岩面。选用合格的喷浆料生产砼，并选择湿喷工艺，不但可提高喷浆效果，减少回弹率，还可改善工作环境。
3、实现快速掘进的途径
3.1 创新改进支护工艺与技术
（1）严格支护设计，确保支护强度。开展快速支护参数及工艺研究。结合现场具体条件，选择合理的掘锚工艺技术，进一步优化锚杆支护参数，减少作业工序，缩短安装锚杆的时间，加快锚杆支护速度。在软弱破碎煤岩体、高应力等困难条件下大断面、受二次动压影响的巷道支护，可采用强力锚杆、锚索支护系统，使用直径25 mm 强力锚杆（极限拉断力 420 kN，屈服力为 320 kN，延伸率18％，杆尾螺纹规格 M27），钻孔直径为 34 mm，配 K2835、Z2860规格的树脂锚固剂及相应强度的托板；直径为 19 mm 和 22 mm型强力锚索，树脂端锚配合钻孔为 d 28 mm，树脂与注浆联合锚固配合钻孔为 d 32 mm 或 d 36 mm。其中，d 19 mm 的锚索为 7 股钢丝组成（极限破断强度为 40 t，延伸率为 4.5％左右）；d 22 mm的锚索为增加其可弯曲性能，采用 19 股钢丝组成（极限破断强度为 60 t，延伸率为 7％左右）。从锚杆支护设计方法、支护材料、井下施工工艺及监测方面进行综合研究。在掘进巷道断层、破碎带条件下,可选用新型聚合注浆产品等支护材料，还可选用矿用工字钢＋金属网＋锚杆＋局部锚索＋局部注浆联合支护方式，解决松软顶板巷道支护技术难题。
（2）开发锚杆快速安装工艺，即搅拌树脂卷，上托板、拧螺母一次完成，提高支护效率。
3.2 推广改进锚杆施工机具
传统掘进工艺中，采用 MQT－120 型风动锚杆钻机进行顶板锚杆眼的钻孔、顶板锚杆的搅拌安装；采用 ZMS35 型风煤钻打帮锚杆眼，风动锚杆安装器搅拌安装锚杆，人力扳手预紧。根据现场围岩情况，在顶板为砂岩、页岩时，可采用 MQT－120 型风动锚杆钻机进行顶板锚杆眼的钻孔、顶板锚杆的搅拌安装。紧固螺母采用风炮。在煤巷、半煤巷帮部则采用 7665 型风钻钻孔，采用防突钻机搅拌安装锚杆，紧固螺母采用 2600 型气动扳手。同时，锚杆使用机械安装，安装可靠性高，避免了人工操作的随意性，保证了安装质量。避免了过去锚杆使用扳手人工紧固时随意性强，难以保证足够的预紧力等问题。
参考文献
[1]庞言民.煤矿巷道掘进施工组织实施探讨.时代报告，2012.7
[2]苗建明.煤矿巷道掘进施工组织实施探讨.中国高新技术企业，2012.7
[3]冯拥军.提高煤巷半煤岩巷道掘进速度的途径.中州煤炭，2005.1
论文作者:金鹏飞
论文发表刊物:《科技中国》2018年3期
论文发表时间:2018/8/6
标签：巷道论文; 锚杆论文; 煤层论文; 钻孔论文; 顶板论文; 作业论文; 断面论文; 《科技中国》2018年3期论文;