专题-岩巷快速掘进技术.doc

1、专题部分岩巷快速掘进技术摘要：由于我国经济的快速高效发展，工业化水平在不断上升，对能源的需求也在逐年的增加。为了满足日益增加的产量需求，我们首先要做到的就是煤矿井巷工作的快速高效的掘进。本文分析了岩巷掘进的特点以及相应的要求，并阐述了当前我国岩巷掘进技术发展中存在的若干主要问题，并结合工作实践提出了一些列的解决办法，包括加强人员的管理、研究中深孔爆破、推广光面爆破、运用锚杆支护技术、优化运料排矸系统、提高人员素质。对实现岩巷的快速掘进有一定的借鉴意义。关键词：岩巷掘进；中深孔爆破；光面爆破；支护对策；施工管理Rapid rock tunneling techniquesAbstract：Wit

2、h the rapid and effective development of our economy , and the increasing level of industrialization , the demand for energies is increasing year by year . In order to satisfy the demand for the increasing production , what we should do , first of all，is to develop a rapid rock tunneling techniques

3、in coal mines . In this paper , we analyze the features of rapid rock tunneling as well as its corresponding requirements , besides we also state some main problems in the development of our rock tunneling technology in our country , we also put forward a series of solution to solve these problems c

4、ombined with practices , which include reinforcing the management of people , conducting a research on medium and deep hole blasting , promoting smooth blasting , applying bolt supporting techniques , optimizing material transport and waster discharge system , improving the quality of personnel .Key

5、 words : rock tunneling; edium and deep hole blasting; mooth blasting; ountermeasures for supporting; onstruction management一、煤矿岩巷快速掘进综述1.1岩巷快速掘进的特点： 1.1.1岩巷快速掘进内涵岩巷快速掘进是以普通钻爆法工艺为基础，所需设备简单，施工成本低，普遍适用于各种不同岩石、不同断面的巷道掘进工程。其特点是:：在同一施工场所、同样的时间段内，按照正规循环作业图表组织施工，使尽可能多的工种在相互配合、相互制约的条件下，进行平行交叉作业，实现各工序的顺利衔接，最

6、大限度地提高工效。岩巷快速施工全部利用常规施工设备，见表1。表1岩巷掘进工作面主要施工设备 1.1.2岩巷快速掘进施工组织与设计的特点 岩巷快速掘进施工组织与设计的特点，可概括为二多( 多台凿岩机同时作业， 多工序平行作业) 、二优化( 优化施工工序，优化劳动组织)、三提高( 提高循环进尺，提高工程质量，提高施工人员素质等) 。具体内容包括： ( 1) 根据大断面、锚喷支护全岩巷道的特点，合理组织打眼、支护、装岩、转载的机械化作业线。 ( 2) 改进和提高钻眼爆破技术，推行中深孔爆破，优化炮眼布置及爆破参数， 提高爆破效率。 ( 3) 强化正规循环作业，重视辅助系统，严格按循环作业图表施工。

7、( 4) 坚持安全第一的方针，健全各种事故预防、应急处置措施。 ( 5) 严格“准备、控制、总结”程序，保证质量，节约工期，争创优质工程。1.2岩巷快速掘进施工工艺流程 ( 1) 掘进组：交接班，安全检查临时支护( 顶网)打拱部锚杆眼，安装拱部锚杆回收临时支护打上部炮眼出矸打下部炮眼放炮。 ( 2) 喷浆组：交接班，安全检查运料、拌料挂轮廓线刷底冲洗巷帮喷射混凝土清理回弹料混凝土养护。1.2.1岩巷快速掘进操作要点 1多台凿岩机同时作业 2多工序平行作业 3优化施工方法 掘进放炮时不留底，全断面一次爆破成形，改变了过去那种掘进留底，待移耙斗装岩机时再放起底炮、出矸的老方法。出矸前踩矸打拱部锚杆

8、眼和安装拱部锚杆，打齐上部炮眼，减少了过去出净底矸后，必须再搭架施工的工序。 4优化劳动组织 根据快速掘进要求，巷道施工采用三班作业制，每天3个小班，每个小班( 包括掘进和喷浆组)完成1个掘进循环。零点班掘进与喷浆、挖砌水沟平行作业；4点班掘进与出矸、打帮锚杆眼及安装帮锚杆平行作业；8点班掘进与出矸、移装岩机平行作业。 5提高单进水平 6提高工程质量 单进水平提高后，如果巷道爆破成形差，超挖严重，支护失效，安全就无法得到保证，快速掘进就不能实现。在施工实践中，我们采用了掘进班长每班画轮廓线，用红油漆标定炮眼位置，使用煤矿光爆专用乳化炸药爆破；根据围岩易风化、吸水的特性，及时喷射混凝土封闭维护等

9、一系统行之有效的措施，提高了光爆质量，实现了少出矸、不出大块矸，巷道不塌顶片帮，支护有效，既提高了工程质量，又节约了施工成本。 7提高施工人员素质 岩巷快速掘进施工工艺相对复杂，对施工人员素质有较高的要求。掘进及辅助人员必须熟悉施工组织情况，掌握岗位作业标准和操作技能，以保证每个环节能正常运行，确保巷道施工快速有序地进行。 8加强安全环保管理1.2.2岩巷快速掘进注意事项 ( 1) 抓好正规循环作业管理。岩巷快速施工实践表明，抓好正规循环作业是实现岩巷安全、优质、快速、高效施工的最重要的管理手段；特别是在工序管理上，应坚持多工序平行交叉作业，充分利用工时，提高工效。 ( 2) 改进和提高钻眼爆

10、破技术。岩巷掘进中，钻眼爆破是最主要的工序。为了缩短打眼时间和提高炮眼利用率及光爆质量，必须不断改进钻眼爆破技术。应根据岩石性质及作业条件，合理确定钻爆参数，提高爆破效果；同时，应尽可能地应用中深孔光面爆破技术，以增大循环进尺，加快掘进速度，提高工效。 ( 3) 合理选择钻、装、运机械设备，使之合理配套，组成与施工条件、技术水平相适应的岩巷机械化作业线。尤其要重视矸石装运工作，积极改进和完善装运设备，减少车辆调度时间，提高装运工效。 ( 4) 施工中要狠抓管理和落实；要重视工程安全、质量；要适时开展劳动竞赛，争创优良工程。二、我国煤矿岩巷快速掘进现状2.1我国煤矿岩巷掘进技术现状 目前，我国煤

11、矿岩巷掘进绝大部分以钻爆法为主，岩巷悬臂式掘进机正在进行试验。国内实际施工应用的岩巷机械化作业线主要有3种：第1种是气腿式凿岩机配耙斗装岩机作业线，掘进速度一般为6070 m/月，在我国应用较多；是全液压钻车配侧卸装岩机作业线，在我国应用较少。这两种方法先分别叙述如下：2.1.1气腿式凿岩机配耙斗装岩机作业线 该施工作业工艺具有以下特点：生产效率较高，考虑矿车调度，实际生产率为3040 ；良好地工艺性，多台钻可以同时工作，使用灵活且不受断面大小的影响，打眼，装岩2道工序大部分时间都能平行作业；高可靠性和较强的价格竞争力，操作简单，初期投入小。因此该施工工艺在中小煤矿广泛应用。但是该工艺工作成本

12、高、劳动强度大、作业环境差、危险性高且钻孔速度低，且这条作业线不能与全液压钻车配套，转眼工序很难实现机械化，与锚喷机的配套性差，掘进速度的提高潜力不大。2.1.2液压钻车配侧卸装岩机作业线 该施工作业工艺 以 CMJ17 履带式全液压钻车配ZCD60R履带式侧卸装岩机为代表，在岩巷掘进中创较好掘进水平。CMJ17 履带式全液压钻车主要优点: 双臂凿岩，凿岩速度可达0. 8 2. 0 m/min，工作效率高；机身小、结构紧凑、机动灵活，对工作面、顶板、侧帮、底板均能全断面凿岩作业 对于不同地质构造；动力单一化 ，能耗低，噪声小，可大幅度改善工作环境，提高施工效率和施工质量。ZCD60R 履带式侧

13、卸装岩机主要优点：履带行走插入力大，装载功能强，技术生产率高；能实现全断面装载，清岩干净，不需要人工 清理工作面岩石，实现工作面 100% 的装载机械化可在工作面短距离运送 物料 ，如背板、托板、溜槽等；取代钢丝绳耙斗装岩机，避免钢丝绳摩擦引起火花 ，杜绝了重大事故发生。该机械化配套作业线主要具有以下特点：现场操作安全，操作人员不必进入掘进工作面钻眼避免了原施工方式钻眼过程中的不安全因素装岩机代替耙斗装岩机装矸，避免了人员因耙斗装岩机钢丝绳甩动、断绳伤人等事故；提高了掘进效率，凿岩和装岩效率高。大断面岩巷钻凿70余个炮眼 ，液压钻车可在 60 min 内完成，而气腿式 凿岩机需 200 min

14、；侧卸装岩机生产效率比普通耙斗装岩机提高2倍降低了劳动强度，作业由体由体力劳动转向技术操作，减少作业人员，缩短时间，航道成形好。 2.1.3悬臂式掘进机配梭车、带式输送机作业线 该施工作业工艺称综掘法，其优点是掘进速度快、对围岩扰动小、施工质量高、作业人员少、自动化程度高、施工环境好，配套性能好，安全可靠。该工艺适用于地质条件比较简单、岩石普氏系数不大于8、断面大的条件，经济岩巷掘进距离大于2 km，应用受到极大限制。2.2影响国内岩巷掘进速度的因素分析 巷道掘进是一个复杂的综合的施工工艺，它不但需要各生产工序紧密的连接，而且很大程度上依赖掘进设备的机械化水平。目前我国的掘进设备无论是国产的，

15、还是外国进口的，都很难达到煤矿岩石巷道快速掘进的要求。随着矿井产量逐年增加，矿井开拓掘进进尺也大幅提高，但采掘衔接紧张的矛盾却日益突出，特别是涉及到采区衔接，水平接替的开拓延伸巷道，这就要求巷道的掘进速度相应加快。但由于我国的掘进设备革新慢，适应性差，技术不过关等因素影响，掘进技术的发展缓慢已越来越成为煤矿可持续性发展的瓶颈，也是广大技术人员需要研究的关键性问题。基于对该领域的了解，从煤矿总体的现状出发，主要有以下影响因素：2.2.1机械化装备水平低 我国岩巷机械化作业线主要分为两大：类一类是高档机械化作业线，即打眼、装岩、转载运输等主要环节。实现机械化配套，用凿岩台车或钻装锚机组配大功率高效导轨式凿岩机打眼，无轨装载机全断面装岩，使工人从繁重的体力劳动中彻底解放出来，实现高速高效和文明生产；另一类是装载运输采用机械化，而打眼喷浆等仍采用人工作业，属于普及型机械化作业线。我国对岩巷掘进设备的研制与生产起步较晚，尤其是液压凿岩机，钻车及主要配套液压元件等的质量性能等技术指标与国外同类产品相比尚有一定差距，而且高档机械化作业线设备投资较高，从而限制了其广泛应用。总体来看，我国岩巷机械化作业方式主要表现在以下两个方面：一方面是虽然部分企业在装载运输方面实现了机械化但是在打眼喷浆方面仍然依靠人工来进行，这样的施工工艺存在于我国