淮南矿业集团顾北矿
摘要：近年来，随着我国经济的快速发展和科技水平的而不断进步，人们对岩巷掘金技术有了更如的研究。以顾北煤矿13216回风顺槽底抽巷为试验巷道，从巷道层位选择、支护设计、作业方式及掘进装备几个方面对影响岩巷快速掘进的因素进行详细分析，并提出优化措施。
关键词：岩巷快速掘进；支护；作业循环；装备
引言
近年来，顾北煤矿引进中深孔爆破技术，增加循环进尺；改变传统的两掘一喷工艺。顾北矿井岩巷单进水平虽有所提高，但与国内综掘300m/月、炮掘200m/月的高水平单进相比还有较大差距。因此，以顾北煤矿13216回风顺槽底抽巷为工程背景，研究岩巷快速掘进方法，提高岩巷单进水平具有重要意义。
1工作面工程概况
13216回风顺槽底抽巷位于8~6-2浅部采区，13216回风顺槽底抽巷为岩巷道，岩性以砂质泥岩和灰岩为主。经现场调查，13216回风顺槽底抽巷掘进过程中，巷道层位选择与支护设计、作业方式、人的因素、爆破参数、掘进设备、组织管理因素和外部环境因素等几个主要方面存在提升空间，有待进一步优化。
2岩巷快速掘进影响因素分析
2.1巷道层位选择与支护设计的影响
2.1.1原巷道层位设计
13216回风顺槽底抽巷最初设计层位为灰岩底。层位依次为砂质泥岩(最小厚度7.7m，最大厚度13.63m，平均厚度11.4m)、L8灰(最小厚度2.12m，最大厚度6.02m，平均厚度4.6m)、一8煤及泥岩(最小厚度0.6m，最大厚度2.7m，平均厚度1.76m)、L7灰（最小厚度1m，最大厚度4.28m，平均厚度3.1m）。
2.1.2沿L8灰底施工段情况及成本计算
（1）巷道状况
现场施工中发现，沿L8灰底掘进，巷道围岩破碎，成型极差，淋水点较多，锚杆失效较多。沿L8灰底可能有近煤层，使用锚索钻机勉强探查8m，每班探测，施工困难较大，且影响进度；在该层位施工期间，巷道日进3m，每月按25d核算，月仅能完成75m；底板岩巷距煤不得小于10m，否则打钻产生裂隙，影响效果。
（2）成本核算分析
巷道压力大，补打锚杆（索）较多，以25011工作面底板岩巷为例，百米巷道补打锚索100根左右，剩余890m，共需补打锚索890根。每套锚索97.85元，工时费150元/工×890工=133500元，材料费共计97.85×890=87087元。
2.1.3支护设计分析
13216回风顺槽底抽巷设计采用锚网喷支护：采用左旋锚杆Φ20×1800mm，间排距800×800mm；双层网为钢筋网，网片搭接长度为100mm；全断面挂网喷浆，喷厚50mm。由于13216回风顺槽底抽巷主要用于13216工作面瓦斯抽放，服务时间较短，当巷道岩性比较好时，如果支护设计强度过大，不仅会造成支护材料的浪费，还会影响巷道快速掘进。
2.2作业方式因素分析
2.2.1工序耗时
13216回风顺槽底抽巷采用“三八制”作业。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工序：打锚杆孔与打炮眼平行作业，两部YT28型气腿式凿岩机施工迎头炮眼，两部KMTQT-130/3.1钻机施工巷道顶板锚杆孔，出渣过程中，所有人员撤出，迎头无施工人员；打巷道下部炮眼，然后打巷帮下部两个锚杆孔，并进行上网安装。
2.2.2平行作业现状分析
2.2掘进设备影响分析
（1）装运：装岩工序在平巷掘进中占整个循环时间的30%~50%，顾北煤矿岩巷装运以P型系列耙斗装岩机为主，可在30°以下的斜巷使用，实现高效率连续出渣，装岩效率较高。
（2）钻眼：顾北煤矿岩巷掘进普遍使用的仍是气动凿岩机，由于气腿凿岩机输出功率小，钻速低，如要提高工作面钻孔速度，就需要多上几部钻机平行作业。岩巷掘进需要机械化装备，现阶段在这项工序中缺少相应的装备，机械化程度较低。
（3）装岩机与皮带机尾不能实现整体移动，造成移一次装岩机需要4班左右时间，耗时时间长；掘进设备维修不及时，故障率高，制约了岩巷单进的提高。
3岩巷掘进方案优化
3.1实行差异化支护
13216回风顺槽底抽巷断面13.3m2，采用直墙半圆拱结构，由于底板抽放巷道的服务时间往往较短，采用钢网护帮顶，可以较好地控制局部岩块的松动和坠落，通过现场调查，L7-8岩层岩性好、整体性强，节理、裂隙不发育，而喷浆的加固和防风化作用一般，因此，本次试验13216回风顺槽底抽巷采用锚网支护，不再喷浆。
3.2岩巷掘进机械化作业线优化
结合13216回风顺槽底抽巷现场施工地质、技术条件，选择YT28型气腿式凿岩机+P-90B耙斗装载机+DSJ80/2×55型胶带输送机+KMQT-130/3.1气动振动式锚杆钻机的作业线。利用皮带运输配合耙斗装载机时，皮带可实现连续运输，提高出渣排矸的连续性，解决排矸问题。
3.3快速掘进作业方式优化
13216回风顺槽底抽巷掘进劳动组织形式采用“三八”工作制，作业方式采用同巷同段和同巷分段平行作业。在掘进循环作业过程中制定优化措施如下：①根据工作面情况，提高岩巷平行作业水平。在岩性好的前提下，两帮锚杆可滞后耙斗装载机进行补打；锚索滞后迎头10m进行补打；耙斗装载机距迎头大于10m后，耙渣作业可与迎头作业同步进行。做到迎头打钻打锚索、耙渣、后面补锚杆同时作业。②调整工序，积极组织。底板岩巷施工时调整为3个掘进班，提高正规循环率。③加快各工序之间的衔接，提高单个工序施工速度。13216回风顺槽底抽巷掘进断面13.3m2，需要多台钻机同时作业，要加强职工间相互配合，提高施工熟练程度，缩短单个工序时间消耗。④缩短岩巷移耙斗装载机时间。每掘进30m前移耙斗装载机，并将耙斗装载机前移时间控制在2个班。
4优化效果
4.1单进水平提升
通过快速掘进方案的优化，优化后13216回风顺槽底抽巷掘进头实现了日进尺6m，月单进突破160m的技术目标，试验前后月进尺对岩巷快速掘进作业线本次试验岩巷单进实现突破，受益于配套的岩巷生产作业线：气腿式凿岩机+耙斗装载机+胶带输送机。采用多台YT28型气腿式凿岩机平行作业同时打眼，然后进行装药、放炮；装载运输：采用P-90B耙斗装载机将矸石耙到800型胶带输送机上，然后转至溜煤眼，通过箕斗运至地面；支护工艺：采用KMQT-130/3.1气动振动式锚杆钻机打眼，经过现场试验两帮锚杆滞后耙斗装载机补打，锚索滞后迎头10m补打，耙渣作业与迎头作业同步进行。
结语
（1）气腿式凿岩机+耙斗装载机+胶带输送机作业线是当前比较适宜于顾北煤矿地质条件的作业线。坚持正规作业循环作业，优化后13216回风顺槽底抽巷掘进头实现月单进突破160m的技术目标。
（2）鉴于巷道服务年限较短，巷道顶板条件较好时，少打一根锚杆节省支护时间8min，少打一根锚索节省支护时间30min左右，合理降低锚网支护密度，有利于节约锚杆（索）施工时间，且巷道不喷浆，减少一道施工工序，节省材料成本和施工时间。
参考文献
［1］梁志明.色连煤矿松软围岩煤层特殊地质条件下综采工作面安全停采撤退技术研究[J].同煤科技,2017(3):31-32.
［2］王文俊.岩巷快速掘进影响因素分析及工艺的优化［J］.煤炭与化工.2017(2):27－30.
论文作者:陈浩
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
标签：作业论文; 巷道论文; 回风论文; 厚度论文; 凿岩机论文; 工序论文; 装载机论文; 《防护工程》2018年第35期论文;