大斷面巖巷快速掘進技術研究

摘? ? 要：針對制約單產單進提升緩慢，綜掘機施工效率低下的瓶頸因素進行細致調查研究，通過科學分析，對施工工藝、支護設計、運輸系統、勞動組織等根據現場施工條件，進行重新優化，制定針對性解決措施，最終實現最大限度平行作業，發揮大功率綜掘機重裝優勢，通過優化，該礦巖巷單進水平及施工效率大幅提升。

關鍵詞：綜掘機;巖巷;施工工藝;進尺

孟津煤礦設計生產能力120萬噸/年，礦井采用立井兩水平上下山開拓，通風方式為中央并列式。礦井主采煤層為二1煤，平均厚度2.5m。礦井屬煤與瓦斯突出礦井，水文地質條件復雜型礦井。目前礦井僅12一個生產采區，采掘接替緊張，開拓準備區為14采區。針對制約單產單進提升緩慢，綜掘機施工效率低下的瓶頸因素，進行重新優化，制定針對性解決措施，最終實現最大限度平行作業，發揮大功率綜掘機重裝優勢，有效減少巖巷掘進及支護成本投入，提高了巷道單進水平，緩解采掘接替緊張的局面是當務之急，

一、礦井接替緊張原因分析

（一）單進水平低

設備管理使用不到位，綜掘機未充分發揮效力，綜掘巷道單進水平低;開掘工作面輔助運輸系統復雜、設備落后，轉載環節多，缺少臨時儲矸系統，效率低;一線人員不足。

（二）村莊壓煤

11采區因受村莊壓煤影響前期無法開采，現僅有一個回采工作面，礦井面臨采掘接替緊張局面，繼續開拓新采區，布置新的采煤工作面。

三、瓦斯、水害重大災害治理工程任務重

治理工程需要施工大量底板抽放巷，掘進工程量大。

二、工作面工程概述

10 采區軌道上山位于副井北側10采區西側位置，變坡以+3‰坡度進入二1煤層底板，向前掘進至與二1煤層巖柱達12m后再以+4°坡度向前掘進至10采區。其中715～962m區段需沿11011工作面采空區軌道順槽底板下8～20m層位掘進，東距11011工作面軌道底抽巷約11.56m。10采區軌道上山（里段）掘進層位位于二1煤層下部，沿一7煤線及以下泥巖和砂質泥巖掘進，L7灰巖厚0.5～3.65m，巖性堅硬，節理發育，巷道頂板巖性為砂質泥巖夾薄層L7灰巖（夾有一7煤線），煤厚0.2～0.3m，局部發育薄層黑色泥巖、砂質泥巖互層。一7煤距二1煤層8.55～10m。巷道上距二1煤層間距為10.0m～15.0m。

三、綜掘巷道施工工藝優化

（一）優化工藝流程，實現最大限度平行作業

10采區軌道上山按照“三八制”組織施工，即0點班、4點班為生產班，8點班為檢修班，1月、2月生產班每班達到2排、檢修班1排，每天進尺5m。3月份開始對作業流程進行優化調整，主要是迎頭破巖后只進行拱部以上錨網支護施工，直墻部分幫部錨網滯后迎頭在二運皮帶后部區域施工，噴漿安排在幫部錨網施工作業區域以外施工，形成掘進、幫錨、噴漿三工序同時平行作業。目前生產班已實現每班3排掘進，檢修班每班1排掘進，日進尺7m，下一步將逐步實現檢修班每班2刀，日進尺力爭達到8m以上。

（二）優化臨時支護，保促單進提升

優化綜掘機臨時支護，采用綜掘機自身液壓動力在綜掘機機身前端上方加裝1套機載臨時支護作為臨時支護。當綜掘機割完1排錨網距離后，先對巷道進行“敲幫問頂”，然后在臨時支護設施上方鋪兩張預聯鋼筋網并升緊頂牢，之后開始按照“由外向里、由頂到幫”打設錨桿，按“一排一錨”組織施工;掘進機前部區域錨網施工調整為只打設7根拱部以上錨桿。通過對臨時支護優化，減少以前人工臨時支護占用時間，且對錨網施工工序進行分割調整，生產班由每班2排提升至3排。

（三）優化參數設計，確保安全高效掘進

1 優化鉆場施工工藝

10采區軌道上山按照設計60m施工一個鉆場，原鉆場施工采用放炮掘進，10采區軌道上山巷道1000m，放炮等待時間長，影響掘進速度，單個鉆場施工需3天;現采用EBZ-318（H）型綜掘機施工鉆場，到鉆場設計位置前10m提前開口，正前向前掘進1m同時向幫部割巖400mm，施工至鉆場位置時鉆場深4000mm，達到設計要求，代替炮掘，單個鉆場施工僅需2天，擠出一個圓班的時間，且不影響正巷掘進，每月凈增加進尺17m。

2 優化鉆場布置及鉆孔參數

為保證巷道安全高效的掘進，確定使用對稱鉆場，每隔60m在掘進巷道兩側各施工一個鉆場，每個鉆場施工4個鉆孔。底板探查孔終孔設計在鋁土層以探清巷道掘進前方底部巖層是否存在斷層等構造，這樣有效地提高了超前鉆探的施工進度，使每個鉆場工期由原來的16-18天，縮短為8-10天，可節約工時6-8天，為確保月度單進達到180m創造有利條件，今后還將不斷提高打鉆工效，確保綜掘單進不斷提升。

3 優化支護參數

根據巷道不同巖性，在保證安全前提下加大或減小錨桿間排距。從設計入手優化錨索間排距，保證錨索簡化并合理打設。通過對錨桿、錨索支護參數優化，減少工序，提高效率，達到綜掘水平提升。

（四）優化運輸系統，保證空車供給

1 為減少運輸系統對巷道掘進的影響，對各掘進工作面運輸系統不斷進行優化，提升裝備水平。在各開掘掘工作面布置使 用梭車或布置臨時矸倉，降低礦車周轉緊張對掘進工作面的影響，保證了巷道連續排矸。

2 為保證車輛循環效率，我礦召開多次會議討論運輸效率提升措施，通過實時掌控生產情況對車輛調度及時調整，另對副井上下人時間做了明確規定，確保掘進工作面有充足的空車、副井有充足的提升時間，其中2019年3月22日最大提矸量705車，有效地提高了副井提矸效率。

（五）合理選擇層位，減少施工影響

為保證巷道掘進速度，孟津煤礦將巖巷層位布置在一7煤下部2.5-3.5m的泥巖中及L6灰巖中掘進，保證巷道頂部距二1煤層在12-15m，減少硬巖對巷道掘進速度的影響，為提高單進水平奠定基礎。

四、 結論

（一）采用綜掘機直接斜切施工邁步鉆場，代替原來鉆場炮掘工藝，有效提高施工效率;

（二）優化運輸系統，在車場口設置儲矸設施及自動放矸系統，保證了出矸連續性;

（三）科學合理滯后幫部錨桿及錨索，形成掘進、幫錨、錨索工序平行作業。

作者簡介：上官鵬（1988-），男，河南義馬人，助理工程師，現在孟津煤礦有限責任公司從事煤礦生產技術管理工作。