硬岩巷道掘进工艺的优化与应用

发表时间:2020/10/23   来源:《中国建设信息化》2020年第14期   作者: 刘明辉
[导读] 红岭煤业1703上巷底板巷设计长度1214.8m,使用掘进机施工,掘进至990m处,受地质条件影响,掘进工作面迎头岩石较硬,掘进机截齿损坏严重,无法正常采用综掘工艺施工。为解决这一施工难题,特提出综掘+炮掘联合施工工艺。
        刘明辉
        安阳鑫龙煤业(集团)红岭煤业有限责任公司   河南安阳   455000
        摘要:红岭煤业1703上巷底板巷设计长度1214.8m,使用掘进机施工,掘进至990m处,受地质条件影响,掘进工作面迎头岩石较硬,掘进机截齿损坏严重,无法正常采用综掘工艺施工。为解决这一施工难题,特提出综掘+炮掘联合施工工艺。
关键词:综掘机;爆破
一、概况
        红岭煤矿位于河南省安阳县,核定生产能力为90万吨/年,1703上巷底板巷地层倾向在84°~94°之间,倾角约为22°,煤层厚度6.5~7.4m(平均厚度6.72m)。该巷道沿二1煤层底板砂质泥岩、细粒砂岩、泥岩、L9灰岩等岩层掘进,巷道掘进至990m处,掘进工作面迎头岩石较硬,无法正常使用综掘工艺施工。

附图1:1703上巷底板巷迎头断面图
二、综掘+炮掘联合施工方案
1、掘进方式
        根据1703上巷底板巷实测断面图,研究决定采用综掘+炮掘联合掘进方案。巷道上部1.6m坚硬砂岩采用爆破施工,下部泥岩巷道采用掘进机施工。
2、出矸方式
巷道掘进结束后使用掘进机、胶带输送机及后路矸石仓进行出矸。
3、循环进尺
每次循环进尺1.6m;顶板破碎或围岩松软时将循环进尺缩至0.8m。
  
附图2:1703上巷底板巷炮眼布置图
三、联合掘进施工工艺
1、施工前班组长必须对工作地点及后路的安全情况进行全面检查,确认无危险后,方准人员进入工作地点。
2、打眼机具选用YT-200型气腿式凿岩机,配合2000mm长钻杆,Φ42mm“一”字型钻头。打眼前由当班验收员根据现场围岩情况对上部围岩较硬位置定出眼位,打眼工检查好风水管路,气腿式凿岩机运转正常后,由领钎工配合进行打眼,打眼时必须使用导向棍,炮眼深度1.8m。
3、装配起爆药卷要在顶板完好、支护完整、避开电气设备和导电体的爆破工作地点附近进行。
4、装药前提前将迎头断面下半部分(泥岩部分)采用掘进机进行截割,而后进行装药,装药期间,掘进巷道内电闭锁,并撤出与装药无关的所有人员,装药完成后,再全部撤出警戒点范围内的所有人员。
5、炮眼打好后,必须用高压风吹干净,装药采用正向装药,雷管使用编号牌进行管理。
6、爆破:爆破采用正向爆破,放炮母线必须使用铜芯绝缘线。炸药采用三级矿用乳化炸药,药卷直径32mm,长度220mm,每卷药重0.2Kg,雷管采用煤矿许用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段毫秒延期电雷管。
7、警戒:爆破警戒点共1个,起爆点位于警戒点处,警戒点:1703上巷底板巷施工迎头向外300m处。
四、联合掘进期间爆破管理
1、爆破前提前将迎头所用工器具移至迎头向后20m以外范围,掘进机必须后退至爆破地点15m范围以外,并使用长度不小于3m的红松木料对掘进机进行掩护。
2、要严格执行“一炮三检” 和“三人连锁”爆破制度。
3、装药前和爆破前有下列情况之一的,严禁装药爆破:
①爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%。
②在爆破地点20m以内有矿车和未清除的矸石或其他物体堵塞巷道断面1/3以上的。
③炮眼内发现异状,温度骤高骤低,有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透老空等情况。
4、爆破必须采用正向起爆,一次装药必须一次起爆。
5、爆破后,至少停留15分钟后,确认放炮无误,由爆破工、瓦斯检查员和班组长进入爆破地点验炮,
6、处理拒爆、残爆时必须在班组长指导下进行。
7、炮眼深度小于0.6m时,不得装药、爆破;在特殊条件下,如需浅眼爆破时,炮眼深度可以小于0.6m。

附图3:装药结构示意图
五、总结
红岭煤业公司1703上巷底板巷采用综掘+炮掘联合掘进工艺,成功实现在硬岩中的掘进作业,为矿井安全生产做出贡献,缓解了矿井采掘接替紧张状况。
参考文献
[1]煤矿安全规程,2016.
[2]《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法》(试行)(2020版).
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