关键词：钻装锚一体机;煤矿;岩巷掘进
引言
近年来，随着现代化采煤机械的普及，采煤工作面的接替速度大幅加快。为满足矿井紧张的接替任务，岩巷掘进速度显得尤为重要。为此，煤矿工作者长期围绕岩巷安全高效掘进进行研究，推广应用了光面爆破、中深孔掏槽爆破和锚喷支护等技术，使我国的岩巷掘进水平有了显著的进步。
1钻装锚一体机简介
采用传统凿岩设施施工炮孔时，炮孔位置和角度主要凭借现场作业人员的主观经验进行确定，造成爆破效果与预测结果之间存在较大的误差。此外，多个装备的配套使用也增加了现场作业各工序的衔接时间，造成施工时间长的问题。因此，为了提高精细化爆破作业水平和掘进速度，在寺家庄南一盘区北回风巷采用钻装锚一体机进行施工，实现了打孔、装岩、出矸的连续施工。采用的钻装锚一体机通过液压控制技术实现了快速钻孔、快速支护、快速装运，降低了工人的劳动强度。通过两套机械化施工钻臂完成对巷道炮眼孔、锚杆孔及探测孔的高效、快速施工作业，提升了巷道掘进效率和施工的安全性。该钻装锚一体机主要由3个钻臂组成。其中，两个钻臂用于施工爆破炮孔，一个臂用于施工顶板锚索钻孔。施工爆破炮孔时，通过调节钻孔臂的位置和角度，可实现对炮孔位置和炮孔角度的精准定位，提高了炮孔施工质量，有效保证了各炮孔的“平、直、齐”，有利于实现精细化爆破。利用锚杆孔与爆破炮孔集成式推进装置，满足了不同工序的施工需求，使钻装锚一体机的施工更加方便。钻装锚一体机有效实现了炮掘工序机械化作业的高度集成，提高了岩巷炮掘工艺的机械化水平，降低了巷道设备的装备配置，实现了各工序的合理衔接，真正实现了目前煤矿岩巷爆破掘进工艺的机械化作业。
2施工工艺优化
与采用多个传统施工装备进行爆破掘进作业不同，采用钻装锚一体机进行施工时，两钻孔臂同时对称施工巷道左右两侧炮孔，有效加快了炮孔的施工速度。现场测试表明，在普氏系数f=7的砂岩中，采用传统的气腿式凿岩机施工2.5m深的炮孔平均需用时约4.5min，而采用钻装锚一体机施工相同深度的炮孔用时约为2min，钻孔时间减少了约55%以上。此外，在施工爆破炮孔时，还可利用支护臂来施工后排的顶板锚索，实现爆破炮孔和锚索钻孔的同步作业。爆破后，利用钻装锚一体机配合转载机进行出矸作业，将矸石经南一盘区北回风巷皮带运至南一盘区北回风巷与南一盘区辅助运输巷联络巷皮带上，再经联络巷皮带运至南一盘区辅助运输巷，通过耙岩机将矸石耙至矿车，最后用矿车将矸石运至地面。利用钻装锚一体机，结合转载皮带实现了连续出矸，减少了出矸作业时间。通过将施工炮孔作业、排矸作业和锚杆支护作业全部依托钻装锚机组上的两套三维旋转钻臂实现；爆破时，钻装锚一体机退后掌子面15~20m，然后进行装药连线爆破；爆破后，爆破碎石通过钻装锚一体机前部的铲板和扒渣斗进行装载，一体机中部的中链刮板输送机完成爆破碎石的运送工作。整个钻装锚一体机集钻、装、运、支于一体，具有功能全面，操作简单的特点。利用钻装锚一体机，配合转载机运输系统，形成了新的岩巷作业线，显著提高了岩巷的掘进水平。
3提高岩巷快速掘进的措施
3.1改善爆破工艺
针对大断面岩巷爆破效果差的问题要根据施工具体的情况进行调整和改善。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先，要对炮眼深度施工进行优化，掏槽方式对炮眼爆破深度有直接的影响，中深孔爆破方式的炮眼深度是在210~315m的范围之间，这种爆破方式是现阶段爆破效果和炮眼深度控制较好的施工工艺，所有的施工参数值也都符合施工标准，因此在具体的施工当中要根据实际情况科学的规划和设置爆破参数，保证巷道的规格形状一次成型，避免二次返修的现象。其次，炮眼数量较多要合理控制爆破的装药量，同时在装药眼的四周设置一些空眼，增加自由面来提高炮眼的利用率，提高施工效率，炮眼之间的距离对施工效果的影响也非常大，需要进行严格的控制。最后，爆破施工环节需要进行严格控制的因素较多，包括掏槽方式、装药量、炮眼深度、起爆时差、跳槽眼结构与形状等方面，要对每个环节都进行严格的规划与设计，然后参照施工设计方案进行施工，保证施工的质量提高施工效率。
3.2确定合理的锚杆支护参数，提高巷道支护质量
支护管理不但对巷道支护质量有影响，对掘进进尺也有影响，如永久支护前大面积片帮，使喷浆厚度和喷射工作量增大。在实践中可根据围岩松动圈理论，以悬吊作用设计为基础，并根据岩性的具体情况，定出合适的支护密度，最后通过试验检测，检验支护参数选择的合理性。在普及应用全长树脂锚杆的基础上，针对大断面，服务年限长的井巷工程，积极推广使用高强度新型锚杆。锚喷支护方式必须与光面爆破技术相结合，否则围岩受损严重，表面裂隙较多，围岩松动圈较大，岩体丧失稳定性；巷道轮廓线参差不齐，易造成应力集中，喷层受到剪切破坏而导致巷道损坏。
3.3实现快速掘进的技术措施
想要改善目前煤矿大断面岩巷掘进技术效率低的问题就要加大对掘进技术的研究力度，更新掘进技术施工的机械设备，减少施工人员的工作压力。同时在技术设备与工艺更新的同时也要注重技术施工人员技术专业水平的提高工作，可以在施工开始之前对施工人员进行综合、系统的培训，针对施工条件与技术设备方面进行学习，让施工人员充分的了解和掌握所应用的施工技术与设备功能、性质、原理、操作方式以及设备维修与养护方法等，这样就可以保证掘进施工设备的正常运行，达到提高施工效率与施工质量的目的，从而实现快速的掘进施工，为企业发展提供有效的推助力。
3.4高效的施工组织管理
高效的施工组织管理对施工的有序进行有很重要的作用，施工组织管理可以使掘进施工更加规范化，通过建立施工组织管理帮助施工人员合理设计施工进程，并监督和指导施工的全过程，优化施工质量标准，提高施工的安全度。第一，推广多工序平行交叉作业；第二，实行以工种岗位制为中心的施工管理工作；第三，推广综合工作队；第四，抓好正规循环作业。这些都是实现科学管理的有效保证。
结语
采用钻装锚一体机进行岩巷施工时，实现了钻孔、出矸和支护的高度集成，有效降低了工人劳动强度，提高岩巷作业的安全性。利用钻装锚一体机施工爆破炮孔，钻孔质量显著提高，实现了炮孔的“齐、平、直”，配合优化爆破参数，炮孔利用率可提高到95%以上，爆破大块率显著降低，爆破进尺提高，半眼痕迹明显，巷道成型质量好。通过采用钻装锚一体机，优化爆破参数，改进施工工艺等措施，解决了煤矿大断面岩巷掘进中存在的机械化程度低、工人劳动强度大，炮孔质量难以保证、巷道成型质量差等诸多问题，有利于实现煤矿岩巷的精准爆破。
参考文献
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[3]杨超,赵鸿儒.煤矿掘进支护问题与合理应对建议研究[J].内蒙
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论文作者:李振洋
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/16
标签：作业论文; 炮眼论文; 巷道论文; 钻孔论文; 煤矿论文; 断面论文; 技术论文; 《科学与技术》2019年第14期论文;